
- •Природа пространства и времени
- •Электронное оглавление
- •Глава 1. Классическая теория. Стивен Хокинг 10
- •Глава 2. Структура пространственно-временных сингулярностей. Р. Пенроуз 35
- •Глава 3. Квантовые черные дыры. Стивен Хокинг 44
- •Глава 4. Квантовая теория и пространство-время. Р. Пенроуз 74
- •Глава 5. Квантовая космология. Стивен Хокинг 84
- •Глава 6. Твисторный взгляд на пространство-время. Р. Пенроуз 114
- •Глава 7. Обсуждение. С. Хокинг и р. Пенроуз 127
- •Содержание
- •Предисловие
- •Благодарности
- •Глава 1. Классическая теория. Стивен Хокинг
- •10 · Глава 1 — Стивен Хокинг
- •12 · Глава 1 — Стивен Хокинг
- •14 · Глава 1 — Стивен Хокинг
- •16 · Глава 1 — Стивен Хокинг
- •18 · Глава 1 — Стивен Хокинг
- •20 • Глава 1 — Стивен Хокинг
- •22 • Глава 1 — Стивен Хокинг
- •Определение сингулярностей
- •24 · Глава 1 — Стивен Хокинг
- •Теоремы о сингулярностях:
- •26 · Глава 1 — Стивен Хокинг
- •28 · Глава 1 — Стивен Хокинг
- •Космическая цензура.
- •30 · Глава 1 — Стивен Хокинг
- •Слабая космическая цензура.
- •32 · Глава 1 — Стивен Хокинг
- •Нулевой закон механики черных дыр
- •Нулевой закон термодинамики
- •34 · Глава 1 — Стивен Хокинг
- •Обобщенный второй закон
- •Глава 2. Структура пространственно-временных сингулярностей. Р. Пенроуз
- •38 · Глава 2 — Роджер Пенроуз
- •40 · Глава 2 — Роджер Пенроуз
- •42 · Глава 2 — Роджер Пенроуз
- •44 · Глава 2 — Роджер Пенроуз
- •Гипотеза вейлевской кривизны
- •46 · Глава 2 — Роджер Пенроуз
- •Вопросы и ответы
- •Глава 3. Квантовые черные дыры. Стивен Хокинг
- •50 · Глава 3 — Стивен Хокинг
- •Теорема об отсутствии волос.
- •52 · Глава 3 — Стивен Хокинг
- •54 · Глава 3 — Стивен Хокинг
- •56 · Глава 3 — Стивен Хокинг
- •Тепловое излучение черной дыры
- •Метрика Шварцшильда
- •58 · Глава 3 — Стивен Хокинг
- •60 · Глава 3 — Стивен Хокинг
- •62 · Глава 3 — Стивен Хокинг
- •64 · Глава 3 — Стивен Хокинг
- •66 · Глава 3 — Стивен Хокинг
- •68 · Глава 3 — Стивен Хокинг
- •70 · Глава 3 — Стивен Хокинг
- •72 · Глава 3 — Стивен Хокинг
- •74 · Глава 3 — Стивен Хокинг
- •Глава 4. Квантовая теория и пространство-время. Р. Пенроуз
- •76 · Глава 4 — Роджер Пенроуз
- •78 · Глава 4 — Роджер Пенроуз
- •80 · Глава 4 — Роджер Пенроуз
- •82 · Глава 4 — Роджер Пенроуз
- •84 · Глава 4 — Роджер Пенроуз
- •86 · Глава 4 — Роджер Пенроуз
- •Вопросы и ответы
- •88 · Глава 4 — Роджер Пенроуз
- •Глава 5. Квантовая космология. Стивен Хокинг
- •90 · Глава 5 — Стивен Хокинг
- •Два естественных выбора для интеграла по путям в квантовой гравитации
- •92 · Глава 5 — Стивен Хокинг
- •Предположение об отсутствии границ (Хартль и Хокинг).
- •94 · Глава 5 — Стивен Хокинг
- •96 · Глава 5 — Стивен Хокинг
- •98 · Глава 5 — Стивен Хокинг
- •100 · Глава 5 — Стивен Хокинг Рамка 5.Б. Евклидова метрика
- •102 · Глава 5 — Стивен Хокинг
- •Рамка 5.В. Статическая форма метрики де Ситтера
- •104 · Глава 5 — Стивен Хокинг
- •106 · Глава 5 — Стивен Хокинг
- •108 · Глава 5 — Стивен Хокинг
- •Уравнения Шредингера
- •Основное состояние
- •110 · Глава 5 — Стивен Хокинг
- •112 · Глава 5 — Стивен Хокинг
- •114 · Глава 5 — Стивен Хокинг
- •116 · Глава 5 — Стивен Хокинг
- •118 · Глава 5 — Стивен Хокинг
- •Глава 6. Твисторный взгляд на пространство-время. Р. Пенроуз
- •Классичность кошек.
- •Гипотеза вейлевской кривизны (гвк).
- •122 · Глава 6 — Роджер Пенроуз
- •Твисторы и твисторные пространства
- •124 · Глава 6 — Роджер Пенроуз
- •126 · Глава 6 — Роджер Пенроуз
- •128 · Глава 6 — Роджер Пенроуз
- •Квантованные твисторы
- •130 · Глава 6 — Роджер Пенроуз
- •132 · Глава 6 — Роджер Пенроуз
- •134 · Глава 6 — Роджер Пенроуз
- •Твисторная космология
- •136 · Глава 6 — Роджер Пенроуз
- •Глава 7. Обсуждение. С. Хокинг и р. Пенроуз Стивен Хокинг
- •140 · Глава 7 — Стивен Хокинг и Роджер Пенроуз
- •142 · Глава 7 — Стивен Хокинг и Роджер Пенроуз
- •144 · Глава 7 — Стивен Хокинг и Роджер Пенроуз
- •146 · Глава 7 — Стивен Хокинг и Роджер Пенроуз
- •Ответ Роджера Пенроуза
- •Коты и прочее
- •Виковский поворот
- •148 · Глава 7 — Стивен Хокинг и Роджер Пенроуз
- •Потеря фазового пространства
- •Стивен Хокинг
- •150 · Глава 7 — Стивен Хокинг и Роджер Пенроуз
- •152 · Глава 7 — Стивен Хокинг и Роджер Пенроуз
- •Ответ Роджера Пенроуза
- •154 · Глава 7 — Стивен Хокинг и Роджер Пенроуз
- •Вопросы и ответы
- •156 · Глава 7 — Стивен Хокинг и Роджер Пенроуз
- •Литература
- •158 · Литература
- •160 · Литература
Гипотеза вейлевской кривизны (гвк).
Гипотеза вейлевской кривизны (ГВК). Насколько я понял позицию Стивена, я не думаю, что наши разногласия в этом вопросе очень велики. Для начальной сингулярности кривизна Вейля приблизительно равна нулю, а для конечной — очень велика. Стивен утверждает, что в начальном состоянии должны были существовать малые квантовые флуктуации, указывающие на то, что гипотеза, по которой начальная
Твисторный взгляд на пространство-время · 121
вейлевская кривизна должна быть точно равна нулю, неприемлема. Я не думаю, что в этом вопросе у нас действительно разногласия. Утверждение о том, что кривизна Вейля в точности равна нулю, является классическим, поэтому определенно существует некоторый произвол в точной формулировке гипотезы. Малые возмущения в квантовом режиме, с моей точки зрения, определенно должны быть учтены. Нам действительно необходимо что-то, чтобы заставить вейлевскую кривизну быть близкой к нулю. Можно также ожидать тепловых флуктуаций в тензоре Риччи (благодаря вкладу материи) в ранней Вселенной, и возможно, что в конечном счете это приведет, вследствие нестабильности Джинса, к образованию черных дыр общей массой порядка . Тогда близость сингулярностей в этих черных дырах приведет к большому значению вейлевской кривизны, но это будут сингулярности не начального, а скорее конечного типа, что согласуется с ГВК.
Я согласен со Стивеном, что ГВК является «ботанической», т.е. гипотезой на уровне феноменологии, а не понимания. Необходима более глубокая теория, чтобы объяснить ее. Возможно, что «предположение об отсутствии границ» (ПОГ) Хартля и Хокинга является хорошим кандидатом на структуру начального состояния. Однако мне кажется, что для объяснения конечного состояния нам необходимо что-то совсем другое. В частности, теория, которая объясняет структуру сингулярностей, должна нарушать Т, РТ, СТ и СРТ инвариантности для того, чтобы могло возникнуть что-то, удовлетворяющее ГВК. Это нарушение временной симметрии может быть весьма малым: оно могло бы неявно содержаться в правилах той теории, которая находится за рамками квантовой механики (КМ). Стивен утверждал, что с учетом хорошо известной теоремы квантовой теории поля (КТП) можно ожидать, что теория будет СРТ-инвариантна. Однако доказательство этой теоремы подразумевает, что выполняются обычные правила КТП, и что фоновое пространство является плоским. Я думаю, что и Стивен, и я согласны, что второе условие не выполняется, хотя я считаю, что и первое тоже нарушается.
Мне также кажется, что та точка зрения, которую Стивен предложил относительно ПОГ, не приводит к отсутствию
122 · Глава 6 — Роджер Пенроуз
белых дыр. Если я понял точку зрения Стивена правильно, то ПОГ приводит к существованию двух решений: одно (А) соответствует случаю, когда возмущения увеличиваются при удалении от сингулярности, в то время как в другом (Б) они затухают. Случай (А) связан по существу с Большим взрывом, а (Б) описывает сингулярности черных дыр и Большого хлопка. Стрела времени, определяемая вторым законом термодинамики, задает направление от решения (А) в решение (Б). Однако я не вижу, как эта интерпретация ПОГ исключает белые дыры, соответствующие (Б)-типу. Отдельно у меня вызывает сомнения «процедура евклидизации». Аргументы Стивена основаны на факте, что можно склеить вместе евклидово и лоренцовское решение. Однако существует только несколько пространств, в которых это можно сделать, поскольку требуется, чтобы они имели как евклидов, так и лоренцовский сектор. Общий случай определенно очень далек от этого.