Найти тему
AskАnswer

Бесплатный обед в ресторане «У Чёрной Дыры»

Идея возникновения Вселенной из ничего (всего из ничего) часто вызывают когнитивный диссонанс. Мне хочется показать эскиз проекта рисунка одного из вариантов. Такие модели называют «бесплатный обед»

Начнём с арифметики. Существуют мировые константы: скорость света в пустоте (с); постоянная Планка ( h ); гравитационная постоянная ( G ). Из их комбинаций можно построить «естественные» (планковские) масштабы длины (10^-33см); времени (10^-44с); температуры (10^32К); массы (10^-5г).
Планковская масса – несуразно большая (у протона 10^–23 г). Но если её запихнуть в сферу планковского размера, то получится чёрная дыра с планковской температурой и планковским временем жизни.
(
Здесь можно поинтересоваться: «А как связана температура и время жизни с размерами?» Эту задачку решал Хоккинг. Он обратил внимание, что в вакууме (море Дирака) постоянно рождаются пары частица-античастица. В «нормальных» условиях они тут же аннигилируют с испусканием фотона. Но на границе чёрной дыры (сферы Шварцшильда) ½ пары может захватиться черной дырой, а вторая половина удрать подальше. Т.е. поверхность черной дыры излучает, дыру можно считать черным телом с определённой интенсивностью излучения температурой, а сама ЧД живёт поглощая всё, что пересекает её горизонт и "худеет" из-за излучения. Температура ЧД оказывается обратно ~ её массе, а время жизни прямо ~ кубу её массыЧД с массой Солнца жила бы 10^66 лет  )
А теперь вернёмся к рецепту бесплатного обеда, как из
ничего сделать всё.
E=mc^2 , т. е. энергия связанная с массой (материей) положительна. Камни падают вниз, значит энергия, связанная с гравитационным полем отрицательная. Пусть в плоской, «пустой», наполненной вакуумом Мультивселенной, с нулевой плотностью энергии возникла флуктуация. Положительную энергию родившейся планковской массы (чёрной дыры) скомпенсировала отрицательная энергия гравитационного поля. А дальше в дело вступает «храповик и собачка». Масса только углубляет гравитационную яму и это можно скомпенсировать рождением новой частицы, рождение новых частиц к радости зрителей создаёт дополнительное давление , увеличивает энтропию, да вдобавок делает это всё при планковских температурах. На этой стадии размер Вселенной растёт экспоненциально (это инфляционная стадия, уравнения ОТО не пишу). Но, если перворожденные частицы – чёрные дыры, то они и распадаются на этой же стадии на обычную материю и излучение. Когда распадутся (за времена порядка планковских) начинается то, что мы называем «после Большого Взрыва». Было бы приятно, если переход от инфляции к нынешнему расширению происходил плавно. Оценка необходимой для этого массы оказывается
50 планковских, т.е. 0,5 мГ.
Из 0,5 мГ можно построить весь мир.
Таков один из вариантов бесплатного обеда.

PS Справедливости ради, даже в таком изложении надо бы додумать пару мелочей. Например, куда делись античастицы. Как быть с потерей информации в ЧД. Наука ещё на марше.

Автор статьи А.О.F