Андрей * предлагает Вам запомнить сайт «Любопытности и невероятности»
Вы хотите запомнить сайт «Любопытности и невероятности»?
Да Нет
×
Прогноз погоды

Есть многое на свете, друг Горацио, что и не снилось...

Обсуждение
Разработчик объяснил, почему планшеты для Минобороны стоят 350 тысяч рублей. «Это еще дешево»
18 сен, 21:12
0 0
РАСШИФРОВКА КОСМИЧЕСКИХ ЗНАКОВ
18 сен, 17:44
0 0
«Поломка» всего лишь одного гена у древних людей позволила нам бегать марафоны
18 сен, 12:20
0 0
Ученые нашли вход в преисподнюю
18 сен, 06:08
0 0
Кольцо Линдси-Шепли (AM 0644-741): что происходит, когда галактика проходит сквозь другую галактику
18 сен, 01:14
0 0
В космосе нашли суперпрочные ядерные "макароны" и "лазанью"
17 сен, 17:53
0 0
Математическая модель для машины времени
16 сен, 19:09
0 0
Ямальский кратер признан первым на Земле криовулканом
16 сен, 19:05
0 0
10 самых больших объектов во Вселенной
16 сен, 19:03
0 0
Казеиды: Древние пентюхи
16 сен, 13:38
0 0
Самая странная планета солнечной системы - Уран
16 сен, 12:55
0 0
Новые свидетельства того, что на Марсе существовал океан
16 сен, 12:48
0 0
ФБР, ЗАКРЫЛИ ОБСЕРВАТОРИЮ ЭВАКУИРОВАЛИ РАБОТНИКОВ ВЕРТОЛЕТАМИ
16 сен, 12:09
+6 0
Природа на стороне России: Как воспользоваться глобальным потеплением
16 сен, 12:04
0 0
10 самых странных и необъяснимых явлений в Солнечной системе
16 сен, 06:40
0 0

Поиск по блогу

Сверхмассивные черные дыры в пространстве анти-де Ситтера испарятся за конечное время

развернуть

Сверхмассивные черные дыры в пространстве анти-де Ситтера испарятся за конечное время

Сверхмассивные черные дыры в пространстве анти-де Ситтера испарятся за конечное время

Keith Peters / flickr.com

Физик-теоретик Дон Пейдж показал, что черные дыры, помещенные в пространство анти-де Ситтера с поглощающими граничными условиями на бесконечности, испаряются за конечное время даже тогда, когда масса исходной дыры стремится к бесконечности. Этот результат качественно отличается от результата для сверхмассивных черных дыр, помещенных в плоское пространство-время. Статья опубликована в Physical Review D.

В 1974 году Стивен Хокинг написал знаменитую статью, предсказывающую, что черные дыры должны излучать частицы и испаряться. Если черная дыра не будет поглощать достаточное количество вещества, рано или поздно от нее ничего не останется. При этом чем меньше масса дыры, тем быстрее она испаряется. Так, время жизни черной дыры, помещенной в асимптотически плоское пространство-время и имеющей массу, сравнимую с массой Солнца, примерно равно 1067 лет, а черной дыре массой около двух килограмм отмерено не больше 10−16 секунд. Вообще говоря, время жизни черной дыры пропорционально третьей степени ее массы и стремится к бесконечности для сверхмассивных черных дыр. В плоском пространстве произвольной размерности d показатель степенной зависимости заменяется на (d−1)/(d−3).

Однако эти рассуждения о продолжительности жизни черных дыр работают только в плоском пространстве-времени. Точнее, в асимптотически плоском пространстве-времени (то есть переходящем в плоское на бесконечности), поскольку около черной дыры оно сильно искажается. Испарение черной дыры можно предотвратить, если поместить ее в пространство анти-де Ситтера (AdS), имеющее постоянную отрицательную кривизну и описываемое характерным размером l. Хотя пространство AdS имеет бесконечный объем, гравитационный потенциал неограниченно растет по мере отдаления от черной дыры, что моделирует эффективный конечный «ящик», в который она помещена. Поэтому необходимо задать условия, описывающие поведение полей и частиц на его границах. Можно предположить, что излучение, испущенное черной дырой, отражается на бесконечности — тогда оно вернется обратно за конечное время и не даст дыре испариться. Или можно предположить, что окружающее пространство имеет заданную постоянную температуру — в этом случае испарению будет мешать поток теплового излучения.

С другой стороны, граничные условия могут быть поглощающими. В этом случае излучение Хокинга будет уходить на бесконечность, и ничто не сможет помешать испарению черной дыры. Именно этот случай решил изучить физик-теоретик Дон Пейдж (Don N. Page). В своей работе он вычислил время, в течение которого черная дыра с бесконечно большой массой, помещенная в указанное пространство, испаряется до конечной массы M.

Для этого он рассчитал, как зависит интенсивность излучения Хокинга от массы дыры. При этом достаточно было учитывать только фотоны, поскольку массивные частицы в конечном счете снова захватываются дырой и не уносят ее массу. Затем физик составил дифференциальное уравнение на массу дыры и проинтегрировал его, чтобы найти время испарения черной дыры от начальной до конечной массы. Неожиданно оказалось, что его можно оценить величиной, пропорциональной некоторой степени l и не зависящей от значений масс. Получается, что даже черная дыра с бесконечной массой испаряется в течение конечного времени. Этот результат существенно отличается от результата, полученного в предположении плоского пространства.

Чтобы упростить вычисления, физик использовал приближение геометрической оптики, которое работает для достаточно больших черных дыр (гравитационный радиус rl). Это приближение заключается в том, что фотоны движутся вдоль геодезических линий кривого пространства-времени. Правда, когда черная дыра достигает радиуса, сравнимого с характерным размером l, это предположение перестает работать, поэтому полное время испарения дыры автор вычислить не смог. Тем не менее, он предполагает, что это время сравнимо с величиной, полученной в предположении геометрической оптики. Кроме того, все расчеты теоретик проводил в предположении, что характерный размер l много больше Планковской длины.

Интересно, что препринт статьи Пейдж выложил на сайт arXiv.org еще в июле 2015 года, и с тех пор ее успело процитировать несколько других статей. Тем не менее, на сайте журнала Physical Review D работа была опубликована только на этой неделе.

 


Источник →

Опубликовано 12.01.2018 в 18:48

Комментарии

Показать предыдущие комментарии (показано %s из %s)
Показать новые комментарии
100 000 геймеров и физиков д…

100 000 геймеров и физиков доказали, что Эйнштейн был неправ

14 май, 19:24
0 1
10 артефактов, которые расск…

10 артефактов, которые расскажут как жили наши предки

3 мар 17, 04:08
0 2
10 археологических открытий,…

10 археологических открытий, которые подтверждают библейские истории

6 авг 17, 20:59
+2 1
Читать

Последние комментарии

antanas Semiakinas
Сталинист СССР
давно пора
Сталинист СССР ПОЧЕМУ АМЕРИКАНСКИЕ АСТРОНАВТЫ РЕШИЛИСЬ НА ПОДЛОСТЬ ПО ОТНОШЕНИЮ К РОССИИ
Анатолий Климов
serega у
Женя Петросян
Откровения физика вернувшего…

Откровения физика вернувшегося с того света

6 апр 17, 07:26
+24 23
Бррр, как омерзительно! Реал…

Бррр, как омерзительно! Реальные ужасы природы, котоыре и не снились режиссёрам хорроров

9 сен 17, 06:31
+23 7
Смертоносный металл: холодно…

Смертоносный металл: холодное оружие древних

22 авг 17, 03:23
+21 2
Правила жизни Владимира Ленина

Правила жизни Владимира Ленина

23 апр 17, 18:49
+19 33
Трезвеннику на заметку: о по…

Трезвеннику на заметку: о пользе водки

5 ноя 17, 05:30
+19 13
В СМИ и блогах обсуждают про…

В СМИ и блогах обсуждают пророчества Ванги об Украине

12 окт 17, 17:26
+15 1
Предсказания Иосифа Сталина …

Предсказания Иосифа Сталина о России сбываются...

25 июн 17, 18:21
+15 20
Деревья могут лечить в знак …

Деревья могут лечить в знак благодарности

18 окт 17, 16:55
+14 2
Оружие богов дошло до наших дней

Оружие богов дошло до наших дней

3 июн 17, 17:45
+10 0
Человек, перенесший часовую …

Человек, перенесший часовую клиническую смерть, рассказал о рае

21 мар 17, 16:33
+10 34