Несингулярные модели черной дыры
Модель несингулярной черной дыры — это математическая теория черных дыр , которая позволяет избежать определенных теоретических проблем стандартной модели черной дыры, включая потерю информации и ненаблюдаемую природу горизонта событий черной дыры .
Как избежать парадоксов в стандартной модели черной дыры
[ редактировать ]Чтобы черная дыра физически существовала как решение уравнения Эйнштейна , она должна сформировать горизонт событий за конечное время относительно внешних наблюдателей. Для этого необходима точная теория образования черных дыр, несколько из которых были предложены. В 2007 году Шуань Нань Чжан из Университета Цинхуа предложил модель, в которой горизонт событий потенциальной черной дыры формируется (или расширяется) только после того, как объект попадает в существующий горизонт или после того, как горизонт превысил критическую плотность. Другими словами, падающий объект вызывает расширение горизонта черной дыры, что происходит только после того, как объект упал в дыру, что позволяет наблюдать горизонт за конечное время. [1] [2] Однако это решение не решает информационного парадокса.
Альтернативные модели черной дыры
[ редактировать ]Несингулярные модели черных дыр предлагались с тех пор, как были впервые реализованы теоретические проблемы с черными дырами. [ нужна ссылка ] Сегодня некоторые из наиболее жизнеспособных кандидатов на результат коллапса звезды с массой значительно выше предела Чандрасекара включают гравастар и звезду темной энергии .
Хотя черные дыры были устоявшейся частью основной физики на протяжении большей части конца 20-го века, альтернативные модели привлекли новое внимание, когда модели, предложенные Джорджем Чаплином , а затем Лоуренсом Крауссом , Деяном Стойковичем и Танмаем Вачаспати из Университета Кейс Вестерн Резерв. в нескольких отдельных моделях показал, что горизонты черных дыр не могут образовываться. [3] [4]
Подобные исследования привлекли большое внимание средств массовой информации. [5] поскольку черные дыры уже давно захватывают воображение как ученых, так и общественности своей врожденной простотой и загадочностью. Поэтому недавние теоретические результаты подверглись тщательному изучению, и большинство из них теперь исключены теоретическими исследованиями. Например, было показано, что несколько альтернативных моделей черных дыр нестабильны при чрезвычайно быстром вращении. [6] что, при сохранении углового момента , не было бы необычным физическим сценарием для коллапсирующей звезды (см. пульсар ). Тем не менее существование стабильной модели неособой черной дыры остается открытым вопросом.
Метрика Хейворда
[ редактировать ]Метрика Хейворда — это простейшее описание дыры неособой черной . Метрика была записана Шоном Хейвордом как минимальная модель, которая является регулярной, статической, сферически симметричной и асимптотически плоской . [7]
Метрика Айона-Беато-Гарсиа
[ редактировать ]Модель Айона-Беато-Гарсиа — это первая точно заряженная регулярная черная дыра с источником. [8] Модель была предложена Элой Айоном Беато и Альберто Гарсией в 1998 году на основе минимальной связи между моделью нелинейной электродинамики и общей теорией относительности с учетом статического и сферически симметричного пространства-времени. Позже те же авторы дали новую интерпретацию первой неособой геометрии черной дыры — игрушечной модели Бардина. [9] как обычная черная дыра, основанная на нелинейной электродинамике. [10] В настоящее время известно, что модель Айона-Беато-Гарсиа может имитировать свойства поглощения метрики Рейснера-Нордстрема с точки зрения поглощения безмассовых тестовых скалярных полей . [11]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Чжан, Шуан Нань; Тан, Сумин (6 июля 2007 г.). «Наблюдение падения материи в черную дыру удаленным наблюдателем» . Университет Цинхуа . Проверено 3 ноября 2007 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Чжан, Шуан Нань; Лю, Юань (2008). «Наблюдайте, как материя падает в черную дыру». Конференция АИП. Проц . 968 : 384–391. arXiv : 0710.2443 . Бибкод : 2008AIPC..968..384Z . дои : 10.1063/1.2840436 . S2CID 15169576 .
- ^ Чаплин, Джордж (июль 1998 г.). «Информационная загадка черной дыры и доказательства космологической константы». arXiv : hep-th/9807175 .
- ^ Вачаспати, Танмай ; Деян Стойкович ; Лоуренс М. Краусс (июнь 2007 г.). «Наблюдение зарождающихся черных дыр и проблема потери информации». Физ. Преподобный Д. 76 (2): 024005. arXiv : gr-qc/0609024 . Бибкод : 2007PhRvD..76b4005V . doi : 10.1103/PhysRevD.76.024005 . S2CID 119333620 .
- ^ Ракеты, Расти (22 июня 2007 г.). «Переосмысление черных дыр» . Наука А Гого . Проверено 3 ноября 2007 г.
- ^ Кардозо, Витор; Паоло Пани; Мариано Кадони; Марко Кавалья (2008). «Нестабильность эргорегиона исключает двойники черных дыр». Физ. Преподобный Д. 77 (12): 124044. arXiv : 0709.0532 . Бибкод : 2008PhRvD..77l4044C . дои : 10.1103/PhysRevD.77.124044 . S2CID 119119838 .
- ^ Хейворд, Шон А. (26 января 2006 г.). «Образование и испарение неособых черных дыр». Письма о физических отзывах . 96 (3): 031103. arXiv : gr-qc/0506126 . Бибкод : 2006PhRvL..96c1103H . doi : 10.1103/PhysRevLett.96.031103 . ПМИД 16486679 . S2CID 15851759 .
- ^ Айон-Беато, Элой; Гарсиа, Альберто (8 июня 1998 г.). «Регулярная черная дыра в общей теории относительности в сочетании с нелинейной электродинамикой». Письма о физических отзывах . 80 (23): 5056–5059. arXiv : gr-qc/9911046 . Бибкод : 1998PhRvL..80.5056A . doi : 10.1103/PhysRevLett.80.5056 . ПМИД 16486679 . S2CID 39766986 .
- ^ Бардин, Дж. М. (1968). «Несингулярный общерелятивистский гравитационный коллапс». В материалах международной конференции GR5, Тбилиси, СССР . 174 : 87. Бибкод : 1968qtr..conf...87B .
- ^ Айон-Беато, Элой; Гарсиа, Альберто (9 ноября 2000 г.). «Модель Бардина как нелинейный магнитный монополь» . Физический обзор B . 493 (1–2): 149–152. arXiv : gr-qc/0009077 . Бибкод : 2000PhLB..493..149A . дои : 10.1016/S0370-2693(00)01125-4 . S2CID 55773188 .
- ^ Паула, Марко; Лейте, Луис; Криспино, Луис (12 ноября 2020 г.). «Электрически заряженные черные дыры в линейной и нелинейной электродинамике: геодезический анализ и скалярное поглощение». Физический обзор D . 102 (10): 104033. arXiv : 2011.08633 . Бибкод : 2020PhRvD.102j4033P . дои : 10.1103/PhysRevD.102.104033 . ПМИД 16486679 . S2CID 226975771 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Черных дыр не существует, сообщают физики Кейса
- Джордж Чаплин (1998). «Информационная загадка черной дыры и доказательства космологической константы». arXiv : hep-th/9807175 .
- Абхас Митра (2005). «Комментарии Чаплина к предложению Dark Energy Stars». arXiv : astro-ph/0504384 .
