Abstract

Singularitățile la care se ajunge în relativitatea generală prin rezolvarea ecuațiilor lui Einstein au fost și încă mai sunt subiectul a numeroase dezbateri științifice: Există sau nu, singularități? Big Bang a fost o singularitate inițială? Dacă singularitățile există, care este ontologia acestora? Este teoria generală a relativității o teorie care și-a arătat limitele în acest caz? Cartea include o prezentare a aspectelor specifice din teoria clasică newtoniană, teoria specială a relativității și mecanica cuantică, apoi o detaliere a singularităților care rezultă în relativitatea generală, a aspectelor specifice ale găurilor negre și orizontul evenimentelor, inclusiv dezbaterea despre Big Bang ca singularitate inițială, și argumentele cosmologice în favoarea existenței singularităților. Se evidențiază problemele filosofice de încadrare ontologică a singularităților în general și a găurilor negre în special, despre argumentul găurii pus în evidență de Einstein, și argumentele prezentate de oamenii de știință pro și contra singularităților. Studiul singularităților este încă la început. Fizica găurilor negre și filosofia singularităților cosmologice sunt domenii încă neexplorate. În fața singularităților, știința își recunoaște limitele. Aici poate ajuta foarte mult filosofia. CUPRINS: 1 Gravitația - Antichitate - Era modernă - - Teoria lui Newton despre gravitație - - Explicații mecanice ale gravitației - - Relativitatea generală - - Gravitația și mecanica cuantică - 1.1 Mecanica newtoniană - - Geometria gravitației - 1.2 Relativitatea specială - - Postulatele teoriei speciale a relativității - - Dilatarea timpului - - Contracția lungimii - - Impulsul relativist (Cvadri-impuls) - - Echivalența masă-energie (E = mc2) - - Masa în relativitatea specială - - Cauzalitatea - 1.3 Relativitatea generală - - Metrica relativității generale - - Structura cauzală (și geometria globală) - - Orizonturi - - Singularități - 1.3.1 Ontologia relativității generale - 1.4. Mecanica cuantică - 1.4.1 Gravitația cuantică - - Graviton - - Dilaton - - Teoria corzilor - - Gravitația cuantică în bucle - - Alte abordări - 1.5 Teorii mixte - 1.5.1 Gravitația cuantică în bucle - - Aplicații fizice ale GCB - - - Entropia găurii negre - - - Radiația Hawking în GCB - - - Stea Planck - - - Cosmologică cuantică în bucle - - - Fenomenologia GCB - 1.6. Teorii unificatoare - 1.6.1 Teoria corzilor - - Teoria-M - - Găuri negre - - - Formula Bekenstein-Hawking - - - Derivarea în cadrul teoriei corzilor - - Corespondența AdS/CFT - - - Cosmologie - - Istorie - - - Rezultatele inițiale - - - Prima revoluție a supercorzilor - - - A doua revoluție a supercorzilor - - Critici - - - Numărul de soluții - - - Independența de fundal - - - Sociologia științei 2. Big Bang - Prezentare generală - - Radiația de fond - - - Misiunile de studiu al radiației fundalului cosmic - Cronologie - - Singularitate - - Inflația și bariogeneza - - Răcirea - - Formarea structurii - - Accelerarea cosmică - Caracteristici ale modelului - - Expansiunea spațiului - - Orizonturi - Istorie - - Etimologie - - Dezvoltare - Dovezi observaționale - - Legea lui Hubble și expansiunea spațiului - - Radiația fundalului cosmic cu microunde - - Abundența elementelor primordiale - - Evoluția și distribuția galactică - - Nori de gaze primordiale - - Alte linii de dovezi - - Observații viitoare - Probleme și aspecte conexe în fizică - - Asimetria barionică - - Energia întunecată - - Materia întunecată - - Problema orizontului - - Monopoli magnetici - - Problema planeității - Cauza - Destinul final al universului - Prejudecăți - Speculaţiile - - Energia întunecată - Big Bang ca singularitate 3. Singularități gravitaționale - Existența - - Argumente împotriva existenței - Interpretare - Tipuri - - Conice - - Curbate - - Singularitate goală - Entropia - 3.1 Singularitățile în relativitatea generală - 3.2 Gaura de vierme - - Călătorii cu viteze mai mari decât viteza luminii şi călătorii în timp - - Universul nostru, într-o gaură neagră - - Concluzii - 3.3 Filosofia singularităților 4. Găuri negre - Istorie - Aspecte conceptuale - Argumentul găurii - Proprietăți și structură - - Proprietăți fizice - - Orizontul evenimentelor - - Singularitate - - Sferă fotonică - - Ergosfera - - Cea mai interioară orbită circulară stabilă - Formarea și evoluția - - Sfârșitul unei stele este începutul unei găuri negre - - Colapsul gravitațional - - - Găurile negre primordiale și Big Bang-ul - - Coliziuni de mare energie - - Creşterea - - Evaporarea - - Pitici și giganți - Dovezi observaționale - - Detectarea undelor gravitaționale de la fuzionarea găurilor negre - - Mișcări corecte de stele care orbitează Săgetător A * - - Acreția materiei - - - Binare cu raze X - - - Inactivitatea și fluxul de acumulare dominat de advecție - - - Oscilații cvasi-periodice - - - Galactic nuclei - - Microlentile (propus) - - Alternative - Probleme nerezolvate - - Entropia și termodinamica - - Paradoxul pierderii informației - - Paradoxul paravanului de protecție - Ontologia găurilor negre - 4.1 Orizontul evenimentelor - - Orizontul evenimentelor unei găuri negre - - Orizontul evenimentelor cosmice - - Orizontul aparent al unei particule accelerate - - Interacțiunea cu un orizont al evenimentului - - Dincolo de relativitatea generală 5. Cosmologia - Radiații gravitaționale - Viteza gravitației - Formularea valorii inițiale - 5.1 O analogie Bibliografie Referințe Despre autor - Nicolae Sfetcu - - De același autor - - Contact Editura - MultiMedia Publishing