什么是无毛定理?其实是对黑洞本质的一种解释。然而,是什么呢?今天,边肖将向你详细讲述无毛定理。而且据说霍金提出的引力波也符合无毛定理,也有相关研究。看完下面这篇文章,相信你会对它有更深的理解。
无毛定理解释
无毛定理是指无论哪种黑洞,最终的性质都只由几个物理量(质量、角动量、电荷)决定。也就是黑洞形成后,只有这三个不能成为电磁辐射守恒量,其他所有信息( 头发 )都消失了,黑洞几乎没有形成它的物质的任何复杂性质,也没有前体物质的形状或成分的记忆。给黑洞命名的惠勒开玩笑地称它为无毛黑洞。这就是无毛定理,你应该有所了解。
无毛定理的结论
黑洞就像基本粒子一样简单。虽然基本粒子也把质量、角动量和电荷集中在很小的体积里。但是,只要我们考虑事件视界存在的条件,我们就知道,没有什么比基本粒子和黑洞更不同的了。
以电子为例,实验测定了它的三个参数。同样质量,电子的电荷和角动量超过黑洞上限的10的88次方。这个令人惊讶的数字甚至超过了宇宙中可观测基本粒子的总数,无毛定理,它是一个电子和一个克尔-纽曼黑洞之间差异的度量。
霍金提出引力波是观测宇宙的捷径
霍金曾提出黑洞是一个平行世界的入口,这被称为霍金悖论。然后当LIGO宣布探测到引力波的历史性消息时,英国物理学家、黑洞理论家Steven middot霍金迅速向以美国科学家为首的科学财团表示祝贺,并分享了他对这一历史性消息的兴奋之情。 这些结果证明了爱因斯坦广义相对论中几个非常重要的预言。 霍金在接受BBC采访时说。 直接证明了引力波的存在。 最后证明引力波符合无毛定理。
引力波的直接探测不仅证明了爱因斯坦著名的广义相对论,也使得之前的 黑暗 宇宙第一次向人类敞开了大门。天文学利用电磁波谱(如可见光、X射线、红外线等。)来研究宇宙,但是电磁波谱中不发光的恒星就会被忽略。然而,现在我们知道如何探测引力波,我们探测和研究最高能量宇宙的一些现象的范式也可能发生变化。
引力波为我们观察宇宙提供了一条全新的路径。 霍金说。 观测到引力波,意味着有可能带来一场天文学的革命。 通过LIGO在路易斯安那州和华盛顿州的两个观测站,物理学家们不仅探测到了引力波;这个引力波包含了非常清晰的信号,与13亿光年外黑洞合并的理论模型相匹配。在对黑洞合并的信号进行初步分析后,霍金发现这个无毛定理似乎与他在20世纪70年代提出的理论一致。
这一发现是人类首次探测到黑洞双星系统,首次观测到黑洞合并。 他说。 这个系统所有观测到的特征都符合我1970年在剑桥大学所做的关于黑洞的预言。 也许霍金最著名的成就是量子理论与黑洞物理学的融合,认识到黑洞会随着时间蒸发,并把他与著名的 防火墙悖论 联系在一起。
然而在这里,霍金指的是他的黑洞面积定理,这是黑洞力学第二定律的基础。在这个定律中,黑洞的面积不会随时间减少。从这个定理可以推导出,如果两个黑洞合并,合并黑洞的视界线面积 大于两个初始黑洞的面积之和 。霍金还指出,这个引力波信号也与黑洞重合 无毛定理 也就是说,黑洞只能用三个参数来描述:旋转、质量和电荷。
解释为什么第一个引力波信号与理论相符是一个复杂的工程。我们只需要知道,引力波的发现证明了几十年来没有观测证据的理论,这就足够了。我们刚刚听到了 [/k0/]黑洞重生的时候。声音 这一发现也给天体物理学家提出了一个难题。 霍金说。 这两个黑洞的质量都大于恒星引力坍缩形成的黑洞 mdash mdash那么这两个黑洞怎么会有这么大的质量呢?
这个问题触及了与黑洞演化相关的最大谜团之一。目前,天文学家仍然无法解释黑洞的巨大质量来自哪里。一方面,有大质量恒星演化成超新星后立即形成的恒星黑洞;另一方面,我们也有足够的证据证明超大质量黑洞潜伏在大多数星系的中心。然而,这两者之间没有任何关联。
如果黑洞是通过合并和消耗恒星物质而成长的,那么应该存在各种大小的黑洞,也就是无毛定理。但是中等质量的黑洞和几十倍太阳质量的黑洞极其罕见,这让很多黑洞演化理论受到质疑。我们已经确认,这次探测到的引力波是由两个黑洞合并而成的。两个质量分别是太阳29倍和36倍的黑洞碰撞并合二为一,产生了非常清晰的引力波信号。尽管如此,正如霍金指出的那样,这种质量的黑洞是如何形成的,可以为黑洞的增长模式提供一些线索。
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