Можно ли превратить RN черную дыру с реальным r+- в дыру с голой сингулярностью?

Допустим, у нас изначально есть черная дыра RN, которая имеет Вопрос 2 < М 2 где Вопрос и М - его заряд и масса соответственно. Теперь, если частица попадает в черную дыру, возможно ли, чтобы новое отношение заряда к массе стало Вопрос 2 > М 2 ?

Если вы в чем-то похожи на меня, вам не мешало бы провести расчеты по пункту 3 Джерри: по крайней мере, это позволит вам понять, почему космическая цензура не является необоснованным предположением — мне всегда казалось довольно самонадеянным, пока я не сделал этот расчет. . Все известные мысленные эксперименты, в которых кто-то «строит RN черную дыру», похоже, заканчиваются одним и тем же — кажется, что не существует непрерывного мысленного экспериментального пути от Шварцшильда к RN ЧД.

Ответы (2)

Насколько мне известно, нет строгого доказательства того, что это невозможно, но есть разные причины твердо верить, что такого процесса никогда не произойдет.

  1. Если предположить, что Вселенная состоит из «обычной» материи (это в некотором смысле означает, что плотность материи не отрицательна), то можно вывести теорему, утверждающую, что общая площадь всех черных дыр во Вселенной не может уменьшиться. Подобный процесс превратил бы черную дыру в голую сингулярность и, следовательно, нарушил бы теорему площадей.
  2. Точно так же большинство релятивистов верят в ту или иную версию гипотезы космической цензуры, в которой говорится, что при изначально нормальной материи набор процессов, которые создадут голую сингулярность, имеет нулевую меру (для создания черной дыры требуется настройка вещественных параметров с бесконечной точностью). )
  3. Кроме того, если вы просто попытаетесь наивно аккрецировать заряд на черной дыре, электростатическая сила на горизонте асимптотирует до бесконечности, как Вопрос М , что предотвратит дальнейшее накопление заряда
  4. С точки зрения наблюдений сигнатура обнаженного горизонта сильно отличается от сигнатуры черной дыры, и мы не наблюдаем никаких компактных источников рентгеновского излучения, согласующихся с источником обнаженного горизонта (хотя я не думаю, что это исключено, с точки зрения наблюдений). .

ничто из этого не является таким строгим, как «вот доказательство», но все это указывает на то, что описанный вами процесс не может произойти.

Нет голых горизонтов. Сингулярности обнажены, когда вокруг них нет горизонтов. Вы правы, мы не наблюдали ничего, что бы подразумевало голую сингулярность -- плюс была бы проблема, поскольку это означало бы, что причинно-следственная связь не соблюдается, например, ничто не помешало бы тому, чтобы Лохнесское чудовище вышло из него и появилось прямо рядом с ним. тебе. Именно поэтому физики действительно не хотят голой сингулярности.

Обобщает причины, по которым вы не можете добавить заряд или угловой момент к черной дыре, чтобы сделать ее сверхэкстремальной. Большая часть первоначальных результатов была получена от Вальда. По сути, как пишет @Jerry Schirmer, Черная дыра отталкивает дополнительный заряд, и отталкивание преодолевает гравитационное притяжение на горизонте, где Q= M.

http://www.physics.umd.edu/grt/taj/776b/chappell.pdf

Что касается добавления углового момента к экстремальной черной дыре, то добавленная частица не попадет в черную дыру. Это предел добавления частицы с все большим и большим угловым моментом к субэкстремальной черной дыре. Если вы попытаетесь добавить слишком много частицы с большим угловым моментом, она просто обойдет черную дыру из-за слишком высокого прицельного параметра.

Также было проанализировано, что произойдет, если у вас есть дополнительный вымышленный заряд SU (1), который не имеет электромагнитных взаимодействий, частица также не может быть добавлена ​​​​в Чёрную Дыру, она должна иметь радиус больше, чем горизонт Чёрной Дыры.

https://arxiv.org/pdf/gr-qc/9406024.pdf

Уолд и другие проанализировали стабильность горизонтов, и было проанализировано множество других случаев, и в этой первой ссылке есть ссылки на отчет Уолда об анализе, проведенном с использованием возмущений Черной дыры, и ни один из них не работал над разрушением горизонта (или созданием). суперэкстремальная черная дыра).

Тем не менее, есть некоторые анализы, которые использовали другие поля для черной дыры, в частности, скалярное безмассовое и дилатонное поле. Ссылка https://en.m.wikipedia.org/wiki/Cosmic_censorship_hypothesis и http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0264-9381/32/13/135021/meta . Действительно, есть примеры решений с голыми сингулярностями, т. е. с нарушением Гипотезы Космической Цензуры.

Таким образом, это все еще остается гипотезой, возможно, с некоторыми физическими ограничениями применимости, и люди изучают возможности.

Рад что вам понравилось.