黑洞在旋转足够快速时获得新的力量

黑洞艺术家的概念

一般相对性是一种深刻的复杂数学理论,但它对黑洞的描述非常简单。一个稳定的黑洞可以用三种性质来描述:它的质量、电荷和自转。由于黑洞不太可能有很多电荷,所以它只需要两种特性。如果你知道一个黑洞的质量和自旋,你就知道了关于黑洞的一切。

这个属性通常被概述无头发定理。具体来说,该定理断言,一旦物质落入黑洞,唯一保留下来的特征就是质量。你可以用相当于一个太阳的氢、椅子或那些旧的复制品来制造一个黑洞国家地理从奶奶的阁楼里拿出来,也不会有什么区别。就广义相对论而言,质量就是质量。在任何情况下,黑洞的视界都是完美光滑的,没有额外的特征。正如雅各布·贝肯斯坦所说,黑洞没有头发。

黑洞艺术家例证

相对论与量子理论之间的冲突导致防火墙悖论。信用:Jeremy Perkins / Outplash

但是,通过所有预测力,总体相对论具有量子理论存在问题。黑洞尤其如此。如果无头发定理是正确的,则在对象中持有的信息在交叉的情况下销毁。量子理论表明信息永远不会被摧毁。因此,有效的重心理论是由量子的有效理论的矛盾。这导致了这样的问题防火墙悖论,这无法决定事件范围是否应该热或冷。

人们提出了几种理论来解决这一矛盾,通常涉及到相对论的延伸。但是,标准相对论和这些修正的理论之间的差异只能在极端的情况下才能看到,这使得它们很难进行观测研究。但是一篇论文物理评论快报展示如何通过黑洞的旋转来研究它们。

室内温度标量场

房间内的温度是标量场的示例。信用:Lucas Vieira

许多修正的相对论都有一个标准理论中没有的额外参数。它被称为无质量标量场,允许爱因斯坦的模型以一种不矛盾的方式与量子理论联系在一起。在这项新的工作中,该团队观察了这样一个标量场是如何与黑洞的旋转联系在一起的。他们发现,在低自旋时,修正后的黑洞与标准模型难以区分,但在高自旋时,标量场允许黑洞具有额外的特征。换句话说,在这些替代模型中,快速旋转的黑洞可能有毛发。

旋转的黑洞毛茸茸的一面只能在事件视界附近看到,但它们也会影响黑洞的合并。正如作者所指出的,未来的引力波观测站应该能够利用快速旋转的黑洞来确定广义相对论的替代品是否有效。

爱因斯坦的一般相对论理论已经通过了到目前为止的每一个观察挑战,但它可能会在宇宙最极端的环境中分解。诸如此类的研究表明我们如何能够发现接下来的理论。

参考文献:Alexandru Dima, Enrico Barausse, Nicola Franchini and Thomas P. Sotiriou, 2020年12月1日,《Spin-Induced Black Hole Spontaneous Scalarization》,物理评论快报
DOI:10.1103 / physrevlett.125.231101

最初发表在今天的宇宙

7评论在旋转足够快速时,“黑洞获得了新的力量”

  1. 这里再次坦白地说,假设黑洞不能破坏数据,因为它与量子理论相矛盾,量子理论的基础是它的方程是幺正的,因此需要守恒。但这样的假设并不是科学,而是必须证明信息是否为黑洞所保留。这可能是不可能证明的,没有证据不能证明任何事情。此外,黑洞内部确实可能打破所有物理学,包括量子物理学,而不仅仅是GR。但黑洞内部可能永远无法观测到,因此不可能证实。我们可能永远都不会知道,但是关于一个熵防火墙的假设只是疯狂的猜测,很可能无法证明,所以在这方面的努力很可能是徒劳的。甚至霍金辐射也不包含任何信息,因为所发射的一切都是完全随机的。很有可能我们永远不会知道黑洞内部发生了什么,无法证实的猜测也不能真正实现任何事情。最好专注于理解视界,从引力波中收集信息,这两种引力波都是可观测的,但引力波并非起源于黑洞内部,而是来自时空的引力波来自运动中的黑洞质量的存在以及来自黑洞引力监狱外的等离子体的视界。两家公司都没有发布任何关于内部的信息。

  2. ……我想,有些事情会变得更重要的是在一些情况下,我们没有看到每一天,这是类似于牛顿的理论,它是好的,直到它不是…但是艾伯特是一个更像,确实有一个更好的候选人,……不,那么它仍然是好的,…

  3. 这是奇迹还是什么?

  4. 辛西娅粘合剂|2021年7月11日上午6:19|回复

    Door #1#2infinity all good smile

  5. 从物质下落到稳定视界的角度来看,最后一毫米的下落需要无限长的时间。当然,大多数视界都在扩大,所以它们向外推,越过了下落的物质。

    虽然将一个黑洞模拟作为质量从外面旋转是有用的,但在事件Horizo​​ n吞噬之后,遵循“内部”的事情很有意思。如果时间的箭头在事件中逆转,那么重力变得令人厌恶?如果是这样,这件事仍然陷入困境,但它开始在从内部无限慢慢行程接近活动范围。

    现在,我们可能还没有能够测试这个假设,但如果它是真的,那么黑洞的旋转惯性将是一个集中在地平线附近的质量,这有点有用,信息明智,而不是旋转。无量纲点。

  6. 哦,是的!丰富的人很好,但很多,但相信没有通过观察确认并不是指。

  7. 如果电磁波(光)和引力波(质量/距离的变化)以相同的速度在时空中传播,而时间如此膨胀以至于光无法逃离视界,那么引力如何逃离视界,以吸引更多的质量呢?

    在地球上,最强大的引力在海平面,在中心,即自由落体的中心净引力“拉”。如果在黑洞的中心存在无限的质量和重力,那么相对时间是什么?

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