黑洞是怎么被证实的

质数的概念2022-07-07  12

黑洞由两部分组成:一个奇点(引力是无限的,广义相对论在这里似乎不成立)和一个事件视界,它向宇宙的其他部分隐藏了奇点的可怕面目。

奇点有很多种形式,视界也是。这取决于我们允许黑洞有多复杂,我们允许它有多少维度。对于奇点,因为我不是高维理论的粉丝,所以假设我们生活在一个三维的宇宙中(三维空加上一维时间),它的形状取决于坍缩形成黑洞的恒星是否在旋转。

非旋转黑洞(也称为史瓦西黑洞)的视界是球形的。之所以是这种形式,是因为它不可能是任何其他形式。如果物质本身是各向同性的,那么引力在这里是没有方向的(各向同性),垂死的不旋转恒星就是这种情况。

你会问:你如何证明上述观点?好吧,我们从技术角度分析一下。你可以在任何一本关于广义相对论的书中找到相关证据。其实视界就是基林视界的r = 2M,它与任意一个常数T超曲面相交得到一个二维球面(即圆形曲面)。证明完成。

相比之下,旋转黑洞(也称为克尔黑洞)的事件视界会在赤道处向外凸出。这种情况和地球差不多。

你会发现我没有提到奇点。解释奇点的本质是个笑话,因为黑洞中的时间空对他们自己来说是完全自洽的(就像一个生活在黑洞中的宇航员仅凭引力永远不会知道自己在黑洞中!),但是对于黑洞之外的人来说就很尴尬了,因为从所有的影响来看,时间和空之间的规则都变了。人们通常称史瓦西奇点为“点奇点”,但它实际上是一个以时间为球半径R的三维球对称空,当我们在黑洞外的径向坐标系中描述它时,会有一个r = 0的时刻。更有可能是沿着时间方向的柱状。

类似地,克尔奇点——通常被称为“环奇点”——也有一个环拓扑。从几何角度来看,你可以把它想象成一个隧道,时间在其中也扮演空的角色,其实就是一个虫洞!

事件视界相对直观。理解它至少能让你晚上睡个好觉,而奇点正好相反。......

转载请注明原文地址:https://juke.outofmemory.cn/read/629742.html

最新回复(0)