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¿Cuál es el estado actual de la censura cósmica?

La censura cósmica es vagamente definido programa de investigación que se remonta a conjeturas por Roger Penrose en la década de 1970. Parte del programa de investigación es la búsqueda de maneras útiles para definir la censura cósmica, y parte de ello es tratar de probar o refutar.

Débil de la censura cósmica es, a grandes rasgos, la hipótesis de que en el colapso gravitacional a partir de genéricos, regular las condiciones iniciales, con razonable materia campos, clásica de la relatividad general nunca los resultados en una singularidad que puede ser visto por un observador distante. Es decir, la singularidad es siempre decentemente "vestidos" en un horizonte de eventos, tales como un agujero negro.

Fuerte censura cósmica dice que bajo las mismas hipótesis, desnudo singularidades no existen. Una singularidad desnuda es uno de los que puede recaer tanto en el pasado y el futuro de la luz-conos de un observador.

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Joe Liversedge Puntos 2134

Voy a proporcionar una respuesta a mi propia pregunta, pero estoy realmente interesado en ver si los demás tienen mejor o información diferente a lo que he podido deducir por el semi-aleatoria a través de la voluminosa literatura.

La impresión general que tengo es que la censura cósmica (CC) parece estar muerto. La situación parece ser un poco como el de la inteligencia artificial, donde la gente mantiene la redefinición de la AI a través de los años, de modo que una vez que el problema fue solucionado, ya no se considera "real" de la IA. Con el paso de los 40 años, más y más contraejemplos han subido, y en el fin de mantener CC en apoyo a la vida, ha sido necesario agregar más estrictas y más estrictos supuestos.

En general, una definición significativa de lo que significa violar débil de la censura cósmica probablemente debería incluir algo como los siguientes ingredientes.

  1. Las condiciones iniciales no poner a disposición una cantidad infinita de energía dentro de una región finita.
  2. Las condiciones iniciales no contienen singularidades.
  3. Incompleta lightlike geodesics puede llegar a un observador distante.
  4. Una violación de ese tipo todavía se produce si imponemos pequeñas perturbaciones en los datos iniciales.
  5. Las formas de la materia son físicamente realista.

Si no imponemos algo así como la condición 1, entonces podemos establecer las condiciones iniciales que son de interés debido a que son poco realistas. Por esta razón, por lo general los estudios spacetimes que son asintóticamente plana. También puede ser necesario imponer un requisito de que el asunto de los campos de caer en algún tipo como vamos hasta el infinito. Condición 2 expresa la idea de que cualquier singularidades que se producen deben ser nuevos, formado por el colapso gravitacional. Generalmente también se asume que no hay atrapados superficie se ha formado inicialmente. La censura de violación expresados por la condición 3. Si 4 es omitido, claro contraejemplos a la censura son conocidos. Sin embargo, no se sabe si hay adecuadamente un modo riguroso para definir las `pequeñas perturbaciones" aquí. (En términos técnicos, no tenemos la topología o medida definidos en el conjunto de todas las posibles condiciones iniciales. En el trabajo real hasta la fecha, las personas se han seleccionado un conjunto de posibles condiciones iniciales, que algunos describen pequeño número de parámetros ajustables, y después han tratado de poner a prueba la condición 4 el uso de un aparentemente natural de la topología y de medida definidos en el espacio de los parámetros.) Realista materia campos, 5, se espera que, por ejemplo, para satisfacer ciertas condiciones de la energía.

Porque débiles de la censura cósmica parece ser violados si descrito por estas cinco condiciones (véase, por ejemplo, Joshi 2014), las personas han comenzado a buscar otras condiciones que podrían salvar la conjetura.

Wald (1997) sugiere la adición de un requisito de que los tipos de la materia será más restringido a aquellos que tengan la propiedad de que si la métrica es fijo, en lugar de dinámica como en la relatividad general, no se producen singularidades. Esto me parece ser demasiado fuerte una condición, ya que las reglas de algunas formas de materia que puede existir realmente en astrofísica colapso, y, en cualquier caso, hay indicios de que no es suficiente. (Hay algunos comentarios sobre esto en el video del seminario de Duffy 2011.)

Otra propuesta es a lo largo de las siguientes líneas. Cuando una singularidad desnuda se produce, entonces tenemos una región de espacio-tiempo para que la singularidad está en el interior el pasado lightcone. El lightlike superficie que constituye el límite de esta región es llamada un horizonte de Cauchy. Un observador que pasa más allá del horizonte de Cauchy puede observar información arbitraria, es decir, los fenómenos no previstos por las leyes de la física, y el infinito de los flujos de energía. Penrose tiene, sin embargo, señaló que en algunos casos ilustrativos, existe una tendencia a la energía de todo el espacio-tiempo antes de la singularidad que se centra en el horizonte de Cauchy. El resultado podría ser entonces que un observador se destruye cuando pasan a través del horizonte de Cauchy. En otras palabras, el horizonte de Cauchy en realidad se convierte en una singularidad. Personas que han puesto un montón de esfuerzo en la comprobación de que este mecanismo conserva CC en determinados analíticamente manejable casos (Duffy, 2011). El mecanismo de falla, sin embargo, para un espacio-tiempo con una constante cosmológica positiva, que es lo que realmente tenemos en nuestro universo.

A mí me parece que todas las defensas se están desmoronando. Incluso ha habido alguna discusión de la posibilidad de que realmente van a salir y observar desnudo singularidades (Joshi 2013, Kong 2013, Ortiz, 2014).

Algunos bastante recientes monografías y pedagógicas o de artículos de revisión sobre este tema son Harada 2001, Christodoulou De 2008, Klainerman De 2008, Joshi 2011, Isenberg 2015, y Báez de 2016. Algunos de estos son mucho más especializadas que sus títulos sugieren. He encontrado Joshi 2011 útil, pero su tratamiento de muchos de los temas es matemáticamente superficial, y tiene que leerlo teniendo en cuenta que Joshi es un duro de la línea anti-CC hawk.

Referencias

Báez, "Luchas con el Continuo," el año 2016, https://arxiv.org/abs/1609.01421

Christodoulou, "La formación de los agujeros negros en la relatividad general," de 2008, https://arxiv.org/abs/0805.3880

Duffy y Nolan, 2011, https://arxiv.org/abs/1108.1103 . También hay un video de Nolan dando un seminario sobre este trabajo en http://pirsa.org/11040078 .

Harada, "Procesos Físicos en la Singularidad Desnuda Formación," 2001, https://arxiv.org/abs/gr-qc/0204008

James Isenberg, "En la Fuerte Censura Cósmica," 2015, https://arxiv.org/abs/1505.06390

Joshi y Malafarina, "desarrollos Recientes en el colapso gravitacional y el espacio-tiempo, las singularidades" de 2011, https://arxiv.org/abs/1201.3660

Joshi et al., "La distinción de los agujeros negros a partir de singularidades desnudas a través de su disco de acreción propiedades" de 2013, http://arxiv.org/abs/1304.7331

Joshi y Malafarina, "Todos los agujeros negros en el Lemaitre-Tolman-Bondi no homogénea de polvo colapso," 2014, https://arxiv.org/abs/1405.1146

Klainerman, "censura Cósmica y otros grandes retos matemáticos de la teoría general de la relatividad," https://web.math.princeton.edu/~seri/página de inicio/documentos/BE2008.pdf

Kong, Malafarina, y Bambi, "Podemos observacionalmente la prueba de los débiles de la censura cósmica conjetura?," De 2013, https://arxiv.org/abs/1310.8376

Ortiz, "Observación distinción entre los agujeros negros y singularidades desnudas: el papel de corrimiento hacia el rojo de la función," 2013, http://arxiv.org/abs/1401.4227

Penrose, "La Cuestión de la Censura Cósmica," J. Astrophys. Astr. (1999) 20, 233-248; http://www.ias.ac.in/jarch/jaa/20/233-248.pdf

Wald, "el Colapso Gravitacional y de la Censura Cósmica," de 1997, http://arxiv.org/abs/gr-qc/9710068

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