Гипотеза обруча
Гипотеза обруча , предложенная Кипом Торном в 1972 году, утверждает, что сжимающийся объект образует черную дыру тогда и только тогда, когда круглый обруч с определенной критической окружностью может быть помещен вокруг объекта и вращаться вокруг его диаметра. Проще говоря, вся масса объекта должна быть сжата до такой степени, что он находится в идеальной сфере, радиус которой равен радиусу Шварцшильда этого объекта . Если это требование не выполнено, черная дыра не образуется. Критическая окружность, необходимая для воображаемого обруча, определяется следующим уравнением, приведенным ниже.
где
- – критическая окружность;
- – радиус Шварцшильда объекта;
Торн рассчитал влияние гравитации на объекты различной формы (сферы и цилиндры, бесконечные в одном направлении) и пришел к выводу, что объект необходимо сжать во всех трех направлениях, прежде чем гравитация приведет к образованию черной дыры. При использовании цилиндров горизонт событий формировался, когда объект мог поместиться внутри описанного выше обруча. В то время для него было слишком сложно доказать одно и то же с помощью математики для объектов всех форм, но он сформулировал свою гипотезу как гипотезу обруча.
По теореме Пенроуза 1964 года о сингулярности известно, что если существует захваченная нулевая поверхность (и некоторые другие условия), то должна образоваться сингулярность. В 1983 году Шен и Яу доказали, сколько материи необходимо втиснуть в заданный объем, чтобы создать замкнутую захваченную поверхность. , [1] иногда называемый теоремой существования черной дыры Шёна-Яу [2] а совсем недавно, в 2023 году, с использованием «кубического неравенства» Громова. [3] [2] некоторые торические неравенства, использованные в результатах 1983 года, были обобщены до кубических, которые больше похожи на круговые обручи Торна. [4] [2]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- Торн, Кип , Черные дыры и искажения времени: возмутительное наследие Эйнштейна , WW Norton & Company; Репринтное издание, 1 января 1995 г. ISBN 0-393-31276-3 .
- ^ Шен, Ричард; Яу, С.-Т. (декабрь 1983 г.). «Существование черной дыры обусловлено конденсацией материи» . Связь в математической физике . 90 (4): 575–579. Бибкод : 1983CMaPh..90..575S . дои : 10.1007/BF01216187 . ISSN 0010-3616 . S2CID 122331620 .
- ^ Перейти обратно: а б с Надис, Стив (16 августа 2023 г.). «Математическое доказательство устанавливает новые границы вокруг формирования черной дыры» . Журнал Кванта .
- ^ Громов, Миша (2019). «Четыре лекции по скалярной кривизне». arXiv : 1908.10612 [ math.DG ].
- ^ Хирш, Свен; Казарас, Деметре; Хури, Маркус; Чжан, Июэ (2023). «Спектральные неравенства торической полосы и обобщения теоремы Шёна-Яу о существовании черной дыры». arXiv : 2301.08270 [ math.DG ].
 | Эта относительности статья, посвященная теории , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |