[爆卦] 数学家打脸霍金对极端黑洞的看法

楼主: jackliao1990 (jack)   2024-08-22 10:01:25
https://arxiv.org/pdf/2211.15742
当物质落入黑洞时,黑洞转得更快;如果物质带电,黑洞也会带电。如果黑洞具有尽可能多
的电荷或自旋,这种黑洞称为极端黑洞。极端黑洞的边界或事件视界处的表面重力为零,但
如果将粒子稍微推向黑洞中心,它就无法逃脱。
1973年史蒂芬霍金、约翰巴丁和布兰登卡特断言,极端黑洞在现实世界中没有合理的形成方
式,不可能存在。三人提出了黑洞热力学四定律,他们的论文证明了第零定律、第一定律和
第二定律。1986年Werner Israel证明了第三定律-黑洞表面引力不能在有限的时间内降至
零,换句话说,没有办法创造出极端黑洞,任何允许黑洞的电荷或自旋达到极限的过程可能
导致其事件视界完全消失,没有事件视界(裸奇点)的黑洞不可能存在(宇宙审查假说)。
由于已知黑洞的温度与其表面重力成正比,因此没有表面重力的黑洞也没有温度。
然而麻省理工学院的Christoph Kehle和史丹佛大学的Ryan Unger最近发表的论文表明已知
的物理定律不能阻止极端黑洞的形成。他们从不旋转不带电的黑洞开始,模拟如果将其放置
在标量场(假设背景均匀带电粒子)的情况,然后用场脉冲冲击黑洞并为其添加电荷,这些
脉冲为黑洞贡献电磁能,增加黑洞质量。透过发送扩散的低频脉冲,两人意识到他们可以比
黑洞质量更快地增加黑洞的电荷。
他们发现 Israel在1986年的证明是错的。他们建构了爱因斯坦广义相对论方程式的另外两
个解,其中涉及向黑洞添加电荷的不同方式。数学家在三个不同的背景下反驳了巴丁、卡特
和霍金的第三定律。确实可以在有限时间内将典型黑洞变成极端黑洞。
两人也表明极端黑洞的形成不会像物理学家担心的那样通往裸奇点。极端黑洞似乎处于临界
值:在致密带电物质云中添加适量电荷,它就会形成极端黑洞。再加上更多,云就会消散,
而不是塌陷成裸奇点。

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