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Formación de agujero negro por radiación en una caja.

En un artículo que estoy estudiando actualmente (aquí), se asumió que un agujero negro se puede formar a partir de un estado puro de la radiación en una caja.

Resumen:

INFORMACIÓN EN EL AGUJERO NEGRO DE LA RADIACIÓN

arXiv:hep-th/9306083

Si el agujero negro de la formación y la evaporación puede ser descrito por un S de la matriz, la información se espera que salga en el agujero negro de la radiación. Una estimación muestra que puede salir inicialmente muy lentamente, o de lo contrario ser muy extendida, de que nunca se muestran en un análisis perturbativa en $M_{Pl}/M$ o en $1/N$ para los de dos dimensiones dilatonic agujeros negros con un gran número de $N$ de la cirugía mínimamente junto campos escalares.

Lo que quiero entender es, ¿cuál es el procedimiento exacto detrás de él. Porque cuando una estrella se colapsa debido a la gravedad, hay varias fuerzas opuestas (como la degeneración de fermiones) que se asegura de que sólo ciertas estrellas con enormes masas sólo pueden formar agujeros negros. Pero por radiación(que es bosones) es imposible que tales presiones que existen.

¿Eso significa que la radiación puede formar agujero negro? Si hay un corte de densidad, ¿cómo se define?

Por el camino, mirando a las ecuaciones de Einstein es obvio que $T_{\mu\nu}$ puede ser EM campo y por lo tanto la radiación es igualmente probable que se formen agujeros negros como materia campos. Sólo estoy preguntando sobre el procedimiento.

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Este artículo es una parte de la dificultad con el intento de "lazo de un agujero negro." Hoy tenemos una mejor comprensión de este. El problema se pregunta cómo, en principio, puede un agujero negro se coloca en un recipiente, de tal manera que el agujero negro está en equilibrio. El agujero negro absorbe estados cuánticos y emite ellos, y en una caja perfectamente con las paredes cubiertas de espejos la emisión y absorción de esta radiación o estados cuánticos deben llegar a cierto equilibrio. El problema es que no físicos cuadro puede contener un agujero negro. Es un elemental resultado de la mecánica de Newton y la ley de Gauss que una cáscara de material que rodea a una masa gravitacional no estará obligado a la masa. Esta es la razón por la que no es probable que cualquier vida inteligente en el universo se va a construir una esfera de Dyson alrededor de una estrella. Tenemos, entonces no puede tener una configuración de equilibrio, decir que en principio es eterna, mediante la colocación de un agujero negro en una caja.

La respuesta parece bastante simple. Viejo video juegos como el Pacman había un 2 dimensiones toro, que es una especie de cuadrado con bordes opuestos identificado el uno con el otro. Una caja con lados identifica, constituye un $3$-toro. Este parece ser el ideal cuadro podemos poner un agujero negro. Si el agujero negro existe una cara que sólo aparece en la cara opuesta. Hay un enganche. Estamos hablando de la relatividad, y la podemos transformar en un marco para la geometría toroidal en el espacio supone un tiempo de configuración. Es posible, entonces, han cerrado timelike curvas. Esto significa que el tiempo de viaje es posible en este espacio o espacio-tiempo! Esto puede no ser una característica que se quiere admitir en este modelo. Esto significaría que en un marco donde la geometría toroidal se espaciales, podemos tener un equilibrio de radiación de Hawking y entra a la radiación, pero en otro marco parte de la radiación será en las curvas cerradas. En null coordenadas cerrado espacial de bucles cerrados y timelike bucles puede lineal(como) combinaciones de forma cerrada null bucles. No está claro qué se entiende por equilibrio en estas condiciones.

Spacetimes que admitir cerrado timelike las curvas han negativo de la densidad de energía de vacío. Estos son spacetimes que tienen alguna forma de campo cuántico que tiene un negativo de la energía del vacío no acotada a continuación. Esto es en algunos aspectos patológicos, sin un estado de menor energía en el espectro de tales spacetimes, en principio, puede emitir un flujo interminable de energía en forma de radiación. Sin embargo, hay una forma de este tipo de espacio-tiempo podemos conseguir algunos de manejar. Este es el anti-deSitter el espacio-tiempo. En una conformación parche es posible tener geodésica integridad. Podemos entonces poner nuestro agujero negro en un parche de anti-de Sitter spacetime $AdS_4$ y evitar los problemas de cerrado timelike geodesics. Ahora tenemos el ideal de la casilla para poner un agujero negro.

Ahora podemos ver que hay algo de fascinante conexiones entre los agujeros negros y anti-de Sitter spacetimes. Un observador acelerado marco de una distancia constante de un agujero negro en el horizonte es una forma modificada de Rindler de cuña. Dada la métrica de Schwarzschild $$ ds^2~=~\left(1~-~\frac{2m}{r}\right)dt^2~-~\left(1~-~\frac{2m}{r}\right)^{-1}dr^2~-~r^2d\Omega^2, $$ $m~=~GM/c^2$. Consideremos ahora el caso de un observador cerca del horizonte $r~=~2m~+~\rho$$\rho~<<~2m$. Este observador se encuentra en un muy acelerado marco de referencia. Entonces tenemos que $$ \left(1~-~\frac{2m}{r}\right)~=~\frac{\rho}{2m~+~\rho}~\simeq~\frac{\rho}{2m}, $$ lo que significa que la métrica es de aproximadamente $$ ds^2~\simeq~\left(\frac{\rho}{2m}\right)dt^2~-~\left(\frac{2m}{\rho}\right)^{-1}dr^2~-~(2m)^2d\Omega^2. $$ Esto es $AdS_2\times\mathbb S^2$. En otras palabras, el muy cerca del horizonte condición para un acelerado marco es equivalente a una forma de anti-de Sitter el espacio-tiempo. El agujero negro y el $AdS$ "cuadro" comparten el mismo espacio-tiempo de la física! De hecho, para un agujero negro en el espacio-tiempo de $10$ dimensiones de este recupera $AdS_5\times\mathbb S^5$ y en $11$ dimensiones $AdS_4\times\mathbb S^7$ o $AdS_7\times\mathbb S^4$ $AdS/CFT$ correspondencia.

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