Почему космологическая постоянная не приводит к образованию черных дыр?

Космологическая постоянная действует как материя с положительной энергией, но отрицательным давлением. Затем регион р должен иметь энергию Е ∼ Λ р 3 . С другой стороны, мы знаем, что энергия черной дыры равна Е Б ЧАС ∼ р , то даже Λ очень мало, для достаточно большой области р , энергия будет достаточно большой, чтобы стать задней дырой. В частности, радиус Шварцшильда равен р с "=" 2 Е ∼ 2 Λ р 3 , когда р с > р , а именно 2 Λ р 2 ≳ 1 тогда должна образоваться черная дыра. Что не так с анализом здесь?

Важна плотность, а не общее содержание энергии. По вашим рассуждениям Земля должна быть черной дырой (у нее такая же масса, как у гораздо меньшей черной дыры).
Шварцшильдовский радиус для нашей Земли намного меньше ее реального радиуса.

Ответы (2)

Это распространенное заблуждение, что источником гравитации является только масса. В общей теории относительности искривление пространства-времени связано с объектом, называемым тензором энергии-импульса . Это тензор второго ранга, и в большинстве случаев мы записываем его в виде матрицы 4 x 4, которая выглядит так ( изображение из Википедии ):

Тензор энергии-импульса

Номер, выделенный красным цветом, Т 00 , это то, что мы обычно считаем массой, и во многих случаях это единственное число, которое имеет значение. Однако в случае темной энергии мы также должны учитывать три диагональных элемента. Т 11 , Т 22 и Т 33 которые ведут себя как давление. В частности, для темной энергии они ведут себя как отрицательное давление, и следствием этого является ускоренное расширение.

То, что происходит со Вселенной, зависит от баланса между Т 00 срок и три условия давления. Если Т 00 очень велико, а условия давления пренебрежимо малы, мы получаем коллапс, хотя в случае Вселенной мы получаем Большое сжатие , а не черную дыру. Если члены давления отрицательны и их величина очень велика, то мы получаем космологическую инфляцию . Прямо сейчас Т 00 и условия давления сравнимы, поэтому расширение Вселенной ускоряется довольно плавно.

Спасибо за Ваш ответ. Я понимаю космологию ОТО с космологической постоянной. Он ускоряет расширяющуюся вселенную и замедляет коллапсирующую вселенную. Но мне до сих пор не очень понятно, как давление сохранить анализ в вопросе.
Потому что, если вы возьмете любую конечную область Вселенной, диагональные члены перевешивают Т 00 срок, и эта область расширяется, а не разрушается.

Я могу предложить вам простое объяснение:

Если вы посмотрите на уравнение Фридмана

ЧАС 2 ЧАС 0 2 "=" Ом р а − 4 + Ом М а − 3 + Ом к а − 2 + Ом Λ ,
вы увидите, что космологическая постоянная НЕ действует как материя, потому что она не масштабируется, как материя. Это означает, что плотность темной энергии однородна и не зависит от масштабного фактора Вселенной, а это означает, что ее плотность не увеличивается, как у обычной материи, когда вы ее сжимаете. Он просто остается постоянным. Если вы сожмете объем, вы просто уменьшите вклад энергии вакуума в этот уменьшающийся объем. Таким образом, нет четко определенного значения радиуса Шварцшильда для космологической постоянной. Как видите, формирование черных дыр происходит не так.

Почему космологическая постоянная не приводит к образованию черных дыр?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v