題:
我們可以(理論上)旋轉黑洞的強度是否足以使其在離心力作用下破裂嗎?
Pavel Voronin
2014-05-25 01:39:09 UTC
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我無法想像黑洞生活中涉及的力量。因此,請幫助我找出是否有可能以這種特定方式破壞黑洞。

我不確定,但是我認為為了有效提高旋轉速度,您需要向其扔東西,如果這樣做,您還將增加其質量。在GR的強磁場極限中,相應的質量增加可防止離心力將其分解。充其量,它會變成Kerr黑洞,漸近接近'a'的'a'。對於黑洞,引力總是勝利的! (如果要在不扔東西的情況下扭緊它,則必須離得很遠,效率不高)
六 答案:
Stan Liou
2014-05-25 07:12:49 UTC
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我們可以(理論上)旋轉黑洞這麼強,以至於它會被離心力分解嗎?

對於Kerr-Newman(旋轉,帶電,隔離)黑洞質量$ M $,角動量$ J $和電荷$ Q $,事件視界的表面積由$$ A = 8M \ left [M ^ 2 +(M ^ 2-a ^ 2 -Q ^ 2)^ {1/2}-Q ^ 2/2 \ right] \ text {,} $$,其中$ a = J / M $。當$ M ^ 2 = a ^ 2 + Q ^ 2 $時,會出現極端黑洞。除此之外,如果黑洞更容易旋轉或過度充電,那就是“極端”的Kerr-Newman時空,它根本不是一個黑洞,而是一個赤裸裸的奇點。

因此,我將您的問題解釋為詢問是否可以將黑洞旋轉到極值極限或更高,從而破壞事件範圍。

瓦爾德(Wald)在1974年證明,當一個猛禽進入一個黑洞以試圖增加其角動量時,它越接近一個極端的黑洞,它就越可能發生。繼續這一過程將變得更加困難:一個快速旋轉的黑洞將擊退物質,使之超出極限。還有其他方案,儘管我不知道經典廣義相對論中有任何完全通用證明,但是像這樣的方案的持續失敗是由黑洞動力學和熱力學之間的聯繫引起的。

例如,黑洞的霍金溫度為$ T_ \ text {H} = \ kappa / 2 \ pi $,其中$$ \ kappa = \ frac {\ sqrt {M ^ 2- a ^ 2-Q ^ 2}} {2M \ left(M + \ sqrt {M ^ 2-a ^ 2-Q ^ 2} \ right)-Q ^ 2} $$是黑洞的表面重力。因此,即使達到極值極限,在熱力學上也等同於將系統冷卻至絕對零。

user1738
2014-05-25 09:38:55 UTC
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我並沒有掌握所有的數學知識,但是從我的概念理解上,這是不可能的。

黑洞具有足夠大的引力,甚至連光也無法逃脫。即使黑洞的質量遠遠超出“表面”(即黑洞的質量足夠低,以至於黑洞仍具有表面並且沒有塌陷為奇點)。這意味著它必須旋轉得足夠快,以使表面移動的速度明顯快於光速,才能有足夠的線性動量(在圓形參考系中通常被稱為“離心力”)逃逸,根據相對論是不可能的。

霍克輻射是唯一可能的,因為電磁輻射正非常接近於垂直於黑洞的“表面”移動,並且光只能通過重力而“彎曲”,它不能停下來。

這個答案有幾個概念上的問題。這表明“表面”是事件視界之外的東西-那麼它是什麼?這表明霍金輻射局限於電磁等無質量輻射,這是不正確的。這表明黑洞不能阻擋光線-地平線是照亮光線的表面。
Jeremy
2014-05-25 01:46:57 UTC
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黑洞可以通過稱為霍金輻射的量子過程蒸發,就是這樣。

apxcode
2014-05-25 01:41:06 UTC
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據我們所知,沒有什麼可以阻止黑洞。為使此概念有意義,您必須首先查看關於黑洞的當前知識。一旦了解了這一點,您就會發現,由於我們目前對宇宙的了解,因此我們無能為力。

霍金輻射確實會影響黑洞,但這僅適用於非常小的黑洞。

順便說一句,在物理學中沒有離心力-這實際上是很多人的誤解。但是,有向心力

enter image description here

通過xkcd的強制性反駁鏈接:http://xkcd.com/123/
@IlmariKaronen但是,感謝您的不贊成票,您確實意識到動畫片沒有任何正確的證明嗎?向心力和離心力之間存在差異。
公平地說,動畫片指出離心力就是慣性力,這是事實。可以將慣性力解釋為“不是真實的”是合理的,但是我不確定這個問題有什麼影響,因為重力也是慣性力。
這個“答案”非常模糊,陳述可疑,對原始查詢沒有任何實際影響。
mmicoski
2017-10-05 15:41:48 UTC
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有趣。此過程可能首先影響黑洞的形成。考慮旋轉的恆星由於重力而死亡並開始收縮。隨著其收縮,其所有質量將在較小的半徑中越來越緊密。這將產生兩個結果:1)吸引人體不同部位的重力將隨半徑的平方成反比而增長; 2)由於角動量守恆和旋轉力的增加,其旋轉速度將增加,將隨著半徑的立方的倒數而長大。這意味著擴張力將比收縮力更快地增長,至少在牛頓看來,擴張力將獲勝。從這個角度來看,看起來旋轉的恆星永遠不會形成黑洞...

您可能喜歡這篇文章。 http://www.slate.com/blogs/quora/2014/02/10/if_a_coin_sized_black_hole_were_placed_at_earth_s_center_what_would_happen.html
Matheus Dardenne
2014-10-07 16:36:24 UTC
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讓我們嘗試以下操作:

使力相等:

$$ \ begin {eqnarray *} F_c & = & \ frac {mv ^ 2} R \\ F_g & = & \ frac {GMm} {R ^ 2} \\\ newlinemv ^ 2 / R & = & \ frac {GMm} {R ^ 2} \\ v ^ 2 & = & \ frac {GM} R \ end { eqnarray *} $$

由於半徑為$ R_s = 2GM / c ^ 2 $

$$ \ begin {eqnarray *} v ^ 2 & = & \ frac {GM } {2GM / c ^ 2} \\ v & = & \ sqrt {c ^ 2/2} \\ v & = & \ frac {c} {\ sqrt2} \\ v & = & 0,707c \ end {eqnarray *} $$

我不知道是否考慮了所有問題,但據我所知,如果黑洞的旋轉速度快於$ 0,707c $,則事件範圍將無法實現保持其自身在當前半徑上。

但是,當半徑擴大時,旋轉將由於保持角動量而減慢……所以我認為它不會裂開……也許變成一個“灰洞”?

如果您有任何根本性的錯誤,請原諒我ade,我是這一切的新手...:P

這看起來牛頓。您是否考慮了黑洞附近的時空曲率?有關黑洞,另請參閱“ Kerr解決方案”。
我喜歡“灰洞”一詞。
這是一個舊答案,但我想將其放在此處,因為它解決了黑洞的軌道速度。您需要使事件視界在C處旋轉時黑洞的理論邊緣才能逃逸,這顯然是不可能的。 https://physics.stackexchange.com/questions/207816/what-is-the-relation-between-orbital-velocity-and-escape-velocity-in-strongly-re


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