Content uploaded by Aleksandr Valentinovich Bukalov
Author content
All content in this area was uploaded by Aleksandr Valentinovich Bukalov on Jan 19, 2016
Content may be subject to copyright.
Physics of consciousness and life, cosmology and astrophysics
Boukalov A. V.
On the extreme observed power of astrophysical processes
The power of the collapse of dark hole or the recollapse of white hole with arbitrary mass is described by the
fundamental constants combination and is P=1,8·1052 J/sec. Probable it is the extreme possible power of the
astrophysical processes. The value is the approximation for the energy emission processes, observed in quasars
and active galaxies cores. With the use of fundamental constants the extreme natural values of the current and
voltage were obtained.
Key words: gravitation collapse, extreme power of energy emission, astrophysics, quasar, galaxies, active cores,
black hole, white hole.
PACS number: 04.70.Dy
УДК 523.11, 524.827, 539.12
Букалов А. В.
О ПРЕДЕЛЬНОЙ НАБЛЮДАЕМОЙ МОЩНОСТИ
АСТРОФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Физическое отделение Международного института соционики,
ул. Мельникова, 12, г. Киев-050, 04050, Украина; e-mail: boukalov@gmail. com
Мощность коллапса черной дыры или реколлапса белой дыры любой массы
описывается комбинацией фундаментальных констант и составляет P=1,8·1059 эрг/с.
Вероятно это — максимально возможная наблюдаемая мощность астрофизических
процессов. К ней по значению приближаются процессы энерговыделения, наблюдаемые
в квазарах и активных ядрах галактик. С использованием фундаментальных констант
получены также значения максимального тока и максимального напряжения,
достижимые в природе, в том числе — в астрофизических процессах.
Ключевые слова: гравитационный коллапс, максимальная мощность
энерговыделения, астрофизика, квазар, активные ядра галактик, черная дыра, белая
дыра.
PACS number: 04.70.Dy
Как известно, максимальными по наблюдаемому энерговыделению являются астрофи-
зические процессы, связанные с активными ядрами галактик и квазарами. В настоящее время
общепринятой моделью для таких процессов служит концепция вращающихся сверхмассивных
черных дыр в центрах галактик. Взаимодействие такой черной дыры с веществом обуславлива-
ет выход энергии, достигающий 1060–62 эрг. Оценим предел энерговыделения в таких процессах.
Для статической черной дыры с массой
M
= 3·109·
M
= 6·1039 кг гравитационный радиус со-
ставляет
12
2
28,9 10
N
g
GM
rc
= = ⋅
м.
Ему соответствует характерное время гравитационного коллапса от поверхности черной
дыры к сингулярности по часам в синхронной системе отсчета.
4
/ 2,96 10
gg
t rc= = ⋅
с
Тогда развиваемая максимальная мощность коллапса составляет:
2552
1,814 10
2
BH BH
Bgg N
E Mc c
PttG
= = = = ⋅
Дж/с
59
1,814 10= ⋅
эрг/с, (1)
где
BH
E
,
BH
M
— энергия и масса черной дыры.
Мы видим, что эта мощность определяется только фундаментальными константами и
поэтому сама является константой. Поэтому мы можем утверждать, что эта мощность
B
P
явля-
50 № 4, 2006
Физика сознания и жизни, космология и астрофизика
ется максимально наблюдаемой. Это легко проверить, рассмотрев аналогичный процесс для
частиц с массой Планка.
Обратим внимание, что гравитационный радиус для массы Планка составляет не
Pl
l
, а
2
22
Pl
gPl Pl
Gm
rl
c
= =
. (2)
Тогда мощность коллапса или пульсации для частицы Планка также равна максималь-
ной:
5
22
Pl
BPl N
Ec
PtG
= =
(3)
Из этого следует, что мощность
B
P
является максимально наблюдаемой не только для
локальных, астрофизических, но и для космологических процессов в целом. Рассматривая Все-
ленную, возникшую из сверхплотного состояния в результате Большого Взрыва и управляемую
гравитационными силами, мы можем утверждать, что наблюдаемая нами мощность расшире-
ния Вселенной после Большого Взрыва не превышает
5
/2
BN
PcG=
. Это согласуется и с тем,
что процесс коллапса является симметричным во времени, и расширение Вселенной корректно
рассматривать как процесс реколлапса белой дыры [1].
При этом наблюдатель находится внутри этой белой дыры, а необратимое одномерное
движение по координате x0, связанной с гравитационным радиусом, от сингулярности к по-
верхности белой дыры, является ничем иным, как необратимым движением времени в субъек-
тивном восприятии наблюдателя [1]. Это связано с тем, что под сферой Шварцшильда радиаль-
ная координата, по И. Д. Новикову, играет роль времени [2].
Для сливающихся и/или вращающихся черных дыр часть этой мощности проявляется в
процессах энерговыделения. Так, максимальная энергия для рассматривавшейся черной дыры
— ядра галактики — составляет
2 56
5,26 10
BH
EMc= = ⋅
Дж
Очевидно, что даже несколько процентов этой энергии достаточно, чтобы обеспечить
наблюдаемое энерговыделение в ядрах галактик, достигающее1062 эрг. Исходя из полученной
для максимальной мощности формулы (1), можно оценить энергию Вселенной и эквивалент-
ную ей массу в трехмерном объеме с радиусом Хаббла:
5
0
2U
BU
NH
E
c
P EH
Gt
= = =
,
55 69
0
18 10
22
UH
NN
cc
Et
G GH
= ⋅= ⋅ =⋅
Дж, (4)
где
0
1/
H
tH=
,
0
H
— параметр Хаббла.
Эквивалентная масса составляет
2
/
UU
M Ec= =
8,9·1052кг.
Мы можем также получить максимальную силу, соответствующую притяжению двух
одинаковых черных дыр, соприкасающихся поверхностями, то есть для сливающихся черных
дыр, центры которых находятся на расстоянии
2g
rr=
:
443
12
23,026 10
(2 ) 4
N
BgN
GMM c
FrG
=− =−= ⋅
Н (5)
Исходя из массы Планка и массы наблюдаемой Вселенной, можно оценить максималь-
ное и минимальное ускорения в наблюдаемой области Вселенной:
4 23 2 51
max 22,78 10
2 22
N
B
Pl N N Pl
G
Fc cc c
gm Gc G l
= = = = = ⋅
м/с2, (6)
10
min 0
26,8 10
B
U
F
g cH
M
−
= = = ⋅
м/с2. (7)
Полученное ускорение
min
g
совпадает с ускорением Хаббла, но имеет положительный
знак. Это означает, что ускорение отталкивания возникает во Вселенной как в белой дыре.
Фундаментальный гравиэлектрический потенциал составляет:
№ 4, 2006 51
Physics of consciousness and life, cosmology and astrophysics
3216
01 1 11, 7 5,8 10
2 2 24 2 2
U
NB N pl pl UN
g pl pl H N N pl
N
GM Gm Q Q G cc ce
Br l l R GG l
G
−
⋅
= = = = = = = = ⋅
⋅
кг/м. (8)
Гравитационный скалярный потенциал определяет значение скорости света и составля-
ет:
2
22
U
NB NU
gH
GM GM c
rR
ϕ=− =− =−
. (9)
Максимальный ток, соответствующий гравиэлектрическому потенциалу
0
B
, составляет:
25
1,736 10
2U
NB
U
BPl H H
GM
Q
Q
Itt t
= = = = ⋅
А. (10)
Тогда соответствующее максимальное напряжение, или разность потенциалов, состав-
ляет:
25 27
1,736 10 À 376,73Î ì 6,54 10 Â
B BV
UI= ⋅Ω = ⋅ ⋅ = ⋅
. (11)
Таким образом из фундаментальных констант нами получены ограничения на значения
энерговыделения, силы тока и напряжения в физических процессах, доступных для наблюде-
ния. Процессы, превышающие найденные пределы, возможно и реализуются, но они ненаблю-
даемы, поскольку находятся за горизонтом событий для земного наблюдателя.
Литература:
1. Букалов А.В. Причина одномерности и необратимости времени. Возможный возраст Вселенной. //
Физика сознания и жизни, космология и астрофизика. — 2002. — № 4. — С. 22–23.
2. Новиков И. Д., Фролов В. П. Физика черных дыр. — М., Наука, 1986. — 328 с.
Статья поступила в редакцию 24.10.2005 г.
52 № 4, 2006