Życie w wysoce zakrzywionym czasoprzestrzeni wymaga widzenia trinokularnego • Igor Iwanow • Wiadomości naukowe na temat "elementów" • Fizyka, biologia, nauki o Ziemi, kwiecień Pierwszy, Astronomia

Życie w wysoce zakrzywionej czasoprzestrzeni wymaga widzenia trójskokowego.

Jest wygodniej dla istoty żyjącej w bardzo zakrzywionym czasoprzestrzeni, aby zobaczyć otaczający świat z trzema oczami, które nie znajdują się na jednej linii prostej (zdjęcie z omawianego artykułu)

Obliczenia amerykańskich fizyków pokazały, że gdyby wysoko rozwinięte istoty żyły pod horyzontem zdarzeń czarnej dziury, byłoby dla nich dogodne, aby patrzeć na otaczający ich świat nie dwoma, ale trzema oczami.

Wizja obuoczna – czyli wizja dwojga oczu rozdzielonych w przestrzeni – ma ogromną przewagę nad jednookularowym: z jego pomocą możesz z łatwością określić odległość do obiektu. Ale czy dwoje oczu wystarczy, aby wiarygodnie oszacować odległość? Okazuje się, że nie zawsze. Jak stwierdzono w niedawnym artykule amerykańskich fizyków teoretycznych, istoty żyjące w wysoce zakrzywionym czasoprzestrzeni (na przykład pod horyzontem czarnej dziury) byłyby znacznie wygodniej patrząc na świat nie dwoma, ale trzema oczami.

Przypomnijmy sobie w skrócie podstawy współczesnej teorii grawitacji. Zgodnie z ogólną teorią względności grawitacja między ciałami jest przejawem zakrzywionej czasoprzestrzeni. Im większa krzywizna, tym bardziej wrażliwa jest siła grawitacji.Najtrudniejsza czasoprzestrzeń jest zakrzywiona w czarnych dziurach, w pobliżu osobliwości. Ta krzywizna wpływa nie tylko na ciała materialne, ale także na światło – istnieje pewna strefa wokół czarnej dziury, do której wewnątrz którego nic, nawet promień światła, nie może wyskoczyć. Powierzchnia ograniczająca tę strefę nazywana jest horyzontem zdarzeń.

Przypuśćmy, że autorzy twierdzą, że wewnątrz czarnej dziury, pod horyzontem zdarzeń, są pewne stworzenia. Z czego są zrobione i dlaczego nie są rozdarte, nie będziemy dyskutować (teoretycy fizyczni mogą, jeśli chcą, wymyślić najbardziej egzotyczne cząstki i nie-cząstki). Przyjmiemy jednak, że stworzenia te patrzą na otaczający ich świat zwykłym wzrokiem, czyli chwytają promienie świetlne. Czy będą w stanie efektywnie używać widzenia obuocznego w tak bardzo zakrzywionym czasoprzestrzeni?

Okazuje się, że nie. Obliczenia Amerykanów wykazały, że z powodu silnej krzywizny czasoprzestrzennej siły pływowe będą oddziaływać również na promienie świetlne. Będą zniekształcać przód fal świetlnych tak, że stanie się lokalnie eliptyczny od lokalnego kulistego.Oznacza to, że widząc takie światło, istota z dwojgiem oczu może "oko" określić odległość do źródła światła, ale jeśli przechyli głowę, to oszacowanie się zmieni. To znaczy, obracając głowę, stwór zobaczy, że zbliża się źródło światła, a następnie się oddala.

Ten brak widzenia można wyeliminować, jeśli stworzenie nie ma lornetki, ale trinokularowe wzrok, to znaczy ma trzy oczy, które nie znajdują się na jednej linii prostej (patrz rysunek). Nauczywszy się od dzieciństwa przetwarzania informacji wzrokowych z trzech oczu, takie stworzenie będzie w stanie zmierzyć wszystkie pozorne odległości jednym spojrzeniem i oszacować dokładną odległość do źródła światła. Można nawet powiedzieć, że wizja trójgraniasta powinna być ewolucyjnie korzystna dla życia wewnątrz czarnej dziury, podczas gdy wzrok dwuokularowy znajduje się w płaskiej czasoprzestrzeni.

Sceptyczny czytelnik może kwestionować przydatność tych argumentów. W końcu każde ciało, które spadło pod horyzont wydarzenia z czarnej dziury, nieuchronnie spadnie na środek, tworząc osobliwość. To oczywiście prawda, ale czas upadku zależy od wielkości czarnej dziury. Jeśli czarna dziura ma ogromną masę, wówczas jej horyzont zdarzeń ma ogromny promień.Dlatego ciało, które wpada w horyzoncie wydarzeń, może spaść na osobliwość przez bardzo, bardzo długi czas. Tak długo, że w tym czasie te hipotetyczne stworzenia będą miały czas, by przyjść na świat, rozmnażać się, a nawet ewoluować.

W końcu, kto wie, może cała nasza widzialna część wszechświata, wszystkie te galaktyki, gwiazdy, planety i ty i ja, jesteśmy pod horyzontem niewyobrażalnie wielkiej czarnej dziury i powoli i powoli spadają na jej środek. Po prostu nasz upadek rozciągnął się na wiele miliardów lat. Może w obserwacjach astronomicznych powinniśmy zwrócić uwagę na zalety widzenia trójskokowego?

Źródło: Andrew J. S. Hamilton, Gavin Polhemus. Brzeg miejscowości: wizualizacja czarnej dziury od strony wewnętrznej // preprint arXiv: 0903.4717 (27 marca 2009 r.).

Zobacz także animacje polegania na osobliwości na stronie autorów pracy.

Igor Ivanov


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: