Абсолютный горизонт
| Общая теория относительности |
|---|
 |
В общей теории относительности абсолютный горизонт — это граница пространства-времени , определенная по отношению к внешней вселенной, внутри которой события не могут повлиять на внешнего наблюдателя. Свет, излучаемый внутри горизонта, никогда не может достичь наблюдателя, и все, что проходит через горизонт со стороны наблюдателя, никогда больше не увидится наблюдателем. Абсолютный горизонт рассматривается как граница черной дыры .
В контексте черных дыр абсолютный горизонт обычно называют горизонтом событий , хотя он часто используется как более общий термин для всех типов горизонтов . Абсолютный горизонт — это всего лишь один из типов горизонта. Например, важные различия [ который? ] должно быть сделано между абсолютными горизонтами и видимыми горизонтами ; понятие горизонта в общей теории относительности является тонким и зависит от тонких различий.
Определение
[ редактировать ]Абсолютный горизонт определяется только в асимптотически плоском пространстве-времени – пространстве-времени, которое приближается к плоскому пространству по мере удаления от любых массивных тел. Примеры асимптотически плоского пространства-времени включают Шварцшильда и Керра черные дыры . Вселенная FRW , которая считается хорошей моделью нашей Вселенной, как правило, не является асимптотически плоской. Тем не менее, мы можем думать об изолированном объекте во вселенной FRW как о почти изолированном объекте в асимптотически плоской вселенной.
Особым свойством асимптотической плоскостности, которое необходимо, является понятие « будущей нулевой бесконечности ». Это набор точек, к которым асимптотически приближаются нулевые лучи ( световые лучи например, ), которые могут уходить в бесконечность. Это техническое значение термина «внешняя вселенная». Эти точки определены только в асимптотически плоской Вселенной. Абсолютный горизонт определяется как прошлый нулевой конус будущей нулевой бесконечности. [1] [2] [3]
Природа абсолютного горизонта
[ редактировать ]Определение абсолютного горизонта иногда называют телеологическим , что означает, что невозможно знать, где находится абсолютный горизонт, не зная всей эволюции Вселенной, включая будущее. [4] Это одновременно преимущество и недостаток. Преимущество состоит в том, что такое понятие горизонта математически удобно и не зависит от наблюдателя, в отличие от видимых горизонтов , например, . Недостаток состоит в том, что для этого требуется знать полную историю (вплоть до будущего) пространства-времени, что делает горизонты событий непригодными для эмпирических тестов. [4] В случае численной теории относительности , где пространство-время просто развивается в будущее, может быть известна только конечная часть пространства-времени.
См. также
[ редактировать ]- Причинная структура
- Горизонт Коши
- Космологический горизонт
- Эргосфера
- Убийственный горизонт
- Голая сингулярность
- Горизонт частиц
- Фотонная сфера
- Решение Рейсснера – Нордстрема
- Метрика Шварцшильда
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хокинг, С.В. и Эллис, СКФ (1975). Крупномасштабная структура пространства-времени . Издательство Кембриджского университета .
- ^ Уолд, Роберт М. (1984). Общая теория относительности . Чикаго: Издательство Чикагского университета . ISBN 9780226870335 .
- ^ Торн, Кип С.; Миснер, Чарльз; Уиллер, Джон (1973). Гравитация . WH Фриман и компания .
- ^ Jump up to: а б Виссер, Мэтт (2014). «Физическая наблюдаемость горизонтов». Физический обзор D . 90 (12): 127502. arXiv : 1407.7295 . Бибкод : 2014PhRvD..90l7502V . дои : 10.1103/PhysRevD.90.127502 . S2CID 119290638 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Кип Торн (1994). Черные дыры и искривления времени . WW Нортон . Это популярная книга, предназначенная для непрофессионального читателя, содержащая хорошее обсуждение горизонтов и черных дыр.