描述黑洞的几何特性,只需要三个参数就够——黑洞无毛定理!
科技
科技 > 科技创新 > 正文

描述黑洞的几何特性,只需要三个参数就够——黑洞无毛定理!

黑洞的“无毛定理”,是指静态黑洞除了“质量、角动量、电荷”之外,不在具有其他性质。

黑洞有一个奇点,广义相对论描述黑洞的所有质量都集中在这个奇点上,奇点的体积无穷小,密度无穷大,在奇点之外,光线无法逃离的区域边缘叫做事件视界。

null

一切进入黑洞视界的物质塌缩到奇点后,诸如物质颜色、原子成分、形状等等信息都将被摧毁,在外界看来只剩下“质量、角动量、电荷”三个参数,也就是说,静态黑洞外面的观察者,描述黑洞只需要三个物理量即可。

null

这就叫做黑洞的无毛定理(No-hair theorem),最早由霍金和卡特尔完成数学证明,表示除了质量、角动量和电荷三根“毛”外,静态黑洞的其他“毛发”全部消失了。

有人肯定会觉得,不是还有三根毛吗?为何叫做无毛定理呢?

只能说外国人不知道“三毛”,如果是中国人完成的这个黑洞证明,或许会叫做“三毛定理”也说不定。

null

(1)如果黑洞没有自转(角动量为零),也不带电荷,这样的黑洞就叫做史瓦西黑洞,黑洞视界范围呈完美球形,对应半径叫做史瓦西半径。

(2)如果没有自转但是带电荷,黑洞的质量肯定不会为零的,这样的黑洞叫做R-N黑洞。

(3)如果存在自转但是不带电荷,这样的黑洞叫做克尔黑洞,克尔黑洞有内外两个视界。

(4)对于既自转又带电的黑洞,叫做克尔-纽曼黑洞,这也是宇宙中黑洞的实际模型。

无论是哪一种黑洞,都是爱因斯坦在1915年提出广义相对论场方程的解,只是在不同条件下得到的黑洞解而已。

我的内容就到这里,喜欢我们文章的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!

亲爱的凤凰网用户:

您当前使用的浏览器版本过低,导致网站不能正常访问,建议升级浏览器

第三方浏览器推荐:

谷歌(Chrome)浏览器 下载

360安全浏览器 下载