БТЗ черная дыра

, Черная дыра BTZ названная в честь Максимо Баньядоса , Клаудио Тейтельбойма и Хорхе Занелли , представляет собой решение черной дыры для (2+1)-мерной топологической гравитации с отрицательной космологической константой. ^{[ нужны разъяснения ]}.

История

В 1992 году Баньядос, Тейтельбойм и Занелли открыли решение проблемы черной дыры BTZ ( Баньадос, Тейтельбойм и Занелли, 1992 ). Это стало неожиданностью, поскольку, когда космологическая постоянная равна нулю, вакуумное решение (2+1)-мерной гравитации обязательно плоское (тензор Вейля исчезает в трех измерениях, а тензор Риччи исчезает из-за уравнений поля Эйнштейна: поэтому полный тензор Римана исчезает), и можно показать, что не существует решений для черных дыр с горизонтами событий. ^[1] Но благодаря отрицательной космологической постоянной в черной дыре BTZ она может иметь удивительно схожие свойства с 3+1-мерными решениями для черных дыр Шварцшильда и Керра, которые моделируют реальные черные дыры.

Характеристики

Сходства с обычными черными дырами в измерениях 3+1:

Он допускает теорему «без волос» , полностью характеризующую решение по его ADM-массе , угловому моменту и заряду.
Он имеет те же термодинамические свойства, что и традиционные решения черных дыр, такие как черные дыры Шварцшильда или Керра, например, его энтропия фиксируется законом ^{[ который? ]} прямой аналог границы Бекенштейна в (3+1)-мерностях, по существу с заменой площади поверхности окружностью черной дыры BTZ.
Как и черная дыра Керра , вращающаяся черная дыра BTZ содержит внутренний и внешний горизонт, аналогичный эргосфере .

Поскольку (2+1)-мерная гравитация не имеет ньютоновского предела , можно было бы опасаться ^{[ почему? ]} что черная дыра БТЗ не является конечным состоянием гравитационного коллапса . Однако было показано, что эта черная дыра могла возникнуть в результате коллапса материи, и мы можем рассчитать тензор энергии-момента BTZ так же, как и (3+1) черных дыр. ( Карлип 1995 , раздел 3 «Чёрные дыры и гравитационный коллапс»)

Решение БТЗ часто обсуждается в области (2+1)-мерной квантовой гравитации .

Дело без предъявления обвинения

Метрика при отсутствии заряда равна

ds^{2}=-{\frac {(r^{2}-r_{+}^{2})(r^{2}-r_{-}^{2})}{l^{2}r^{2}}}dt^{2}+{\frac {l^{2}r^{2}dr^{2}}{(r^{2}-r_{+}^{2})(r^{2}-r_{-}^{2})}}+r^{2}\left(d\phi -{\frac {r_{+}r_{-}}{lr^{2}}}dt\right)^{2}

где $r_{+},~r_{-}$ радиусы черной дыры и $l$ — радиус пространства AdS ₃ . Масса и угловой момент черной дыры равны

M={\frac {r_{+}^{2}+r_{-}^{2}}{l^{2}}},~~~~~J={\frac {2r_{+}r_{-}}{l}}

Черные дыры BTZ без какого-либо электрического заряда локально изометричны антидеситтеровскому пространству . Точнее, оно соответствует орбифолду универсального накрытия AdS _3.^[2]

Вращающаяся черная дыра BTZ допускает замкнутые времениподобные кривые . ^{[ нужна ссылка ]}

См. также

Ссылки

Примечания

^ Каракасис, Танасис; Папантонопулос, Элефтериос; Тан, Цзы-Ю; Ван, Бин (2021). «Черные дыры (2+1)-мерной f(R)-гравитации, связанные со скалярным полем» . Физический обзор D . 103 (6): 064063. arXiv : 2101.06410 . Бибкод : 2021PhRvD.103f4063K . дои : 10.1103/PhysRevD.103.064063 . S2CID 231632352 .
^ Краус, Пер (20 сентября 2006 г.). «Лекции о черных дырах и соответствии AdS3/CFT2» . Публикации Спрингера . 3 .

Библиография

Баньядос, Максимо; Тейтельбойм, Клаудио; Занелли, Хорхе (28 сентября 1992 г.), «Черная дыра в трехмерном пространстве-времени», Phys. Преподобный Летт. , 69 (13): 1849–51, arXiv : hep-th/9204099v3 , Bibcode : 1992PhRvL..69.1849B , doi : 10.1103/PhysRevLett.69.1849 , PMID 10046331 , S2CID 1809548 8
Карлип, Стивен (2005), «Конформная теория поля, (2+1)-мерная гравитация и черная дыра BTZ», Классическая и квантовая гравитация , 22 (12): R85–R123, arXiv : gr-qc/0503022v4 , Бибкод : 2005CQGra..22R..85C , номер doi : 10.1088/0264-9381/22/12/R01 , S2CID 115762178
Карлип, Стивен (1995), «(2+1)-мерная черная дыра», Классическая и квантовая гравитация , 12 (12): 2853–2879, arXiv : gr-qc/9506079 , Bibcode : 1995CQGra..12.2853C , doi : 10.1088/0264-9381/12/12/005 , S2CID 119508585
Баньядос, Максимо (1999), «Трехмерная квантовая геометрия и черные дыры» (PDF) , Тенденции в теоретической физике II , Материалы конференции AIP, 484 : 147–169, arXiv : hep-th/9901148v3 , Bibcode : 1999AIPC.. 484..147B , doi : 10.1063/1.59661 , S2CID 7598959
Ида, Дайсуке (30 октября 2000 г.), «Теорема об отсутствии черной дыры в трехмерной гравитации», Phys. Преподобный Летт. , 85 (18): 3758–60, arXiv : gr-qc/0005129 , Bibcode : 2000PhRvL..85.3758I , doi : 10.1103/PhysRevLett.85.3758 , PMID 11041920 , S2CID 38770795

[1] Каракасис, Танасис; Папантонопулос, Элефтериос; Тан, Цзы-Ю; Ван, Бин (2021). «Черные дыры (2+1)-мерной f(R)-гравитации, связанные со скалярным полем» . Физический обзор D . 103 (6): 064063. arXiv : 2101.06410 . Бибкод : 2021PhRvD.103f4063K . дои : 10.1103/PhysRevD.103.064063 . S2CID 231632352 .

[2] Краус, Пер (20 сентября 2006 г.). «Лекции о черных дырах и соответствии AdS3/CFT2» . Публикации Спрингера . 3 .

[1]

[2]