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Lo que impide la acumulación de carga en un agujero negro?

Lo que impide que un agujero negro estático de la acumulación de más carga que su máximo? Es simple repulsión de Coulomb?

La respuesta es la misma para la rotación de los agujeros negros?

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Lo que yo entiendo, a partir de las respuestas dadas hasta el momento, es que la carga máxima es un objetivo en movimiento. Usted puede añadir carga a un agujero negro, pero la repulsión de Coulomb garantiza que usted va a hacerlo de una manera que va a aumentar "carga máxima de valor". Es esto correcto?

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icelava Puntos 548

Hay una manera de ver esto de manera más explícita con la de Reissner-Nordstrom (RN) métrica $$ ds^2~=~-F(r)dt^2~+~F(r)^{-1}dr^1~+~r^2d\Omega^2 $$ donde el $F(r)~=~1~-~r_0/r~+~(Q/r)^2$, $r_0~=~2GM$ y $Q$ de la carga en unidades de longitud. La métrica tiene dos puntos críticos $$ r_\pm~=~\frac{r_0}{2}~\pm~\frac{r_0}{2}\sqrt{\frac{4T^2}{r_0^2}} $$ Estos son el interior y exterior de horizontes para $r_+$ $r_-$ respectivamente. La región entre ellos es un spacelike la interceptación de la región, similar al interior de una solución de Schwarzschild. El extremal condición en el agujero negro donde $r_+~=~r_-$ que es donde la spacelike región entre el interior y exterior de horizontes ha sido "eliminado" o de una manera más sutil asignada en el espacio-tiempo $AdS_2\times S^2$.

A partir de la métrica de los componentes que, a continuación, calcular los símbolos de Christoffel en el habitual recta hacia adelante, aunque tedioso, manera. El más conspicuo de la conexión de los términos es $$ {\Gamma^r}_{tt}~=~F(r)\frac{r_0r~-~2T^2}{2r^3} $$ que da la ecuación geodésica $$ \frac{d^2r}{ds^2}~+~{\Gamma^r}_{tt}U^tU^t~=~0. $$ Lejos del agujero negro Tenemos que $U^t~\simeq~1$ $ds~\simeq~dt$ y esta es una segunda ley de Newton tipo de ecuación $$ \frac{d^2r}{dt^2}~+~F(r)\frac{r_0r~-~2T^2}{2r^3}~=~0, $$ donde por $Q~=~0$ recupera la segunda ley de Newton de la gravitación.

Ahora, considere el extremal caso. La conexión término es entonces $$ {\Gamma^r}_{tt}~=~\frac{1}{2}\Big(1~-~\frac{r_0}{r}~+~\frac{r_0^2}{4r^2}\Big)\Big(\frac{r_0}{r^2}~-~\frac{r_0}{2r^3}\Big) $$ que nos dice que una partícula neutral está siendo atraído hacia el agujero negro. A continuación, consideremos una partícula cargada

La intensidad de campo 2-forma y tensor de componentes es $$ F~=~\frac{P}{r^2}dt\wedge dr $$ La ecuación geodésica ya no es cero, pero hay una fuerza motriz $F~=~F(r)r_0/2r^2$. Con esta aproximación Newtoniana la fuerza total sobre la partícula puede ser visto de cero cerca del horizonte. Así que para el extremal agujero negro de una carga cerca del horizonte experimentará ninguna fuerza neta.

Otra conexión términos también son diferentes de cero. Uno importante es el ${\Gamma^\theta}_{r\theta}~=~-1/r$ . Para el extremal caso de la radial de la aceleración de una carga cerca del horizonte se aproxima a cero, pero la componente angular permanece. Por lo tanto, si hay un pequeño $U^\theta$ esto va a mover la partícula cargada fuera de la ruta de acceso radial y en última instancia, lejos del agujero negro. En efecto esto evita la sobrecarga de un agujero negro.

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jcevallos Puntos 226

Un poco diferente respuesta a esto es "neutralización". Que es la libertad de iones positivos alrededor (en las nubes de gas cercanos tal vez) neutralizar la carga. Esto es generalmente asumido de mantener la carga de un Agujero Negro cercano a cero en astrofísica contextos.

7voto

Jason Z Puntos 5135

El coulomb la fuerza no puede ser responsable, porque dada la suficiente cantidad de energía que puede añadir más carga para el agujero negro... Hay una pregunta relacionada con la recientemente: Paradójica de la interacción entre una enorme esfera de carga y un punto de carga Para resumir mi respuesta: no es en realidad la de Coulomb la fuerza que evita la adición de carga para el agujero negro más allá de su máximo, pero añadiendo más carga más electrostática de la energía de enlace se agrega. Mucho! (ya que el agujero negro debe tener un increíblemente chargedensity.) Por lo tanto, también su masa aumenta, lo que a su vez conduce a un aumento de la carga máxima.....

4voto

domotorp Puntos 6851

la energía necesaria para unir N electrones en la esfera, que es en realidad

$e/R + 2e/R + ... Ne/R = N(N-1)e/2R$

que es cuadrática.

Para cada uno de los electrones de disparar en el agujero negro tendremos que añadir la energía a la que se cuadrática de la corriente de carga (proporcional a N, la carga existente), mientras que el cargo sólo aumentará linealmente (por uno)

por lo que el (adicional) de la masa-energía de la negro-agujero crecerá cuadráticamente en el cargo

dado que la carga máxima de un agujero negro es una función de la masa del agujero negro, esto implica que esta función crecer mas rápido que una raíz cuadrada de la masa

3voto

Matt Solnit Puntos 683

La repulsión de Coulomb es. Específicamente, si un agujero negro tiene una gran cantidad de cargo, luego de partículas con una carga elevada-a-relación de la masa será repelida. Todo lo que cae en aportará "más masa que la cargo," de forma heurística, manteniendo el cargo a la relación entre la masa del agujero negro de llegar demasiado grande.

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