Шварцшильд Naked Singularity Creation

В метрике Шварцшильда (единицы Планка):

д с 2 "=" ( 1 2 м р ) д т 2 + ( 1 2 м р ) 1 д р 2 + р 2 ( д θ 2 + грех 2 θ д ф 2 ) ,
у нас может быть Черная Дыра (отсюда SBH), если м > 0 или Голая Сингулярность (отсюда SNS), если м < 0 , по определению Обнаженная сингулярность — это искривленная сингулярность без какого-либо горизонта событий.

Обозначая с А области горизонта событий, 2-й закон механики черных дыр гласит, что любой процесс, связанный с черной дырой, должен иметь дельта А > 0 , это означает, что SBH не может разветвляться на две SBH.

Я немного посчитал, и теоретически SBH может разветвляться на NSN плюс SBH, это кажется немного странным, поэтому я думаю, что это ошибка, но я не могу найти где, вот вывод:

Начиная с SBH с А 3 "=" 4 π ( 2 М 3 ) 2 он может разветвляться в NSN с массой | М 1 | (имеет площадь А 1 "=" 0 ) плюс SBH с А 2 "=" 4 π ( 2 М 2 ) 2 .

заявил, что мы должны иметь дельта А 0 , то есть: А 3 А 2 + А 1 "=" А 2 или используя уравнение для площадей: ( М 3 ) 2 ( М 2 ) 2 .

Энергию тоже надо беречь М 3 "=" | М 1 | + М 2 + Е рад , и из М 2 М 3 это становится: М 2 | М 1 | + М 2 + Е рад т.е. единственное реальное ограничение: | М 1 | Е рад .

Таким образом, кажется, что SBH должна естественным образом излучать гравитационную энергию и «излучать» SNS до тех пор, пока она в конечном итоге не истечет.

Ответы (1)

Если бы существовали механизмы образования частиц с отрицательной массой, то мы имели бы нестабильность всех форм материи, а не только нестабильность шварцшильдовской черной дыры с положительной массой. Несоответствие законам термодинамики черных дыр доказывает, что такой процесс не может существовать, но соответствие им не доказывает, что он может существовать.

Если бы черная дыра Шварцшильда с положительной массой могла распасться на дыру с положительной массой и дыру с отрицательной массой, то два продукта гравитационно оттолкнули бы друг друга и разлетелись. Как только они будут далеко друг от друга, каждая из них составит асимптотически плоское пространство-время. Но это нарушило бы теорему о положительной энергии (при условии доминирующей энергии). Следовательно, пространство-время Шварцшильда с положительной массой не является неустойчивым по отношению к этому типу распада.

(Стабильность пространства-времени Шварцшильда с положительной массой не доказана, но известно, что она линейно устойчива. Известно, что решение с отрицательной массой нестабильно.)

Хорошо, но мы должны предположить доминирующее энергетическое состояние, что мы знаем, что оно нарушается из самого вакуума. Или мы все равно можем использовать теорему о положительной энергии?
Это неправда, положительная и отрицательная массы не разлетелись бы, они образовали бы так называемую убегающую пару, см. en.wikipedia.org/wiki/Negative_mass#Runaway_motion и youtube.com/watch?v=qnUs4_26D9o&t=5m2s