關(guān)于黑洞事件視界的矛盾
關(guān)于黑洞事件視界的矛盾
霍金證明了隨著時間增加黑洞事件視界面積不減,同時他還證明黑洞會像黑體一樣發(fā)出輻射,其輻射的溫度和黑洞質(zhì)量成反比.
黑洞發(fā)出輻射時損失能量,同樣損失質(zhì)量,這是否會導(dǎo)致黑洞事件視界面積減小?如果減小,那么這與隨著時間增加黑洞事件視界面積不減是否存在矛盾?
霍金證明了隨著時間增加黑洞事件視界面積不減,同時他還證明黑洞會像黑體一樣發(fā)出輻射,其輻射的溫度和黑洞質(zhì)量成反比.
黑洞發(fā)出輻射時損失能量,同樣損失質(zhì)量,這是否會導(dǎo)致黑洞事件視界面積減小?如果減小,那么這與隨著時間增加黑洞事件視界面積不減是否存在矛盾?
物理人氣:396 ℃時間:2020-07-12 01:13:05
優(yōu)質(zhì)解答
那是肯定不會導(dǎo)致視界面積減小,否則也就不會有霍金的面積定理了.因為霍金的面積不減更多的是從黑洞的熵增來考慮的,輻射損失黑洞的質(zhì)量,為了維持面積,黑洞必須以犧牲事件視界引力做代價,其實質(zhì)是犧牲黑洞的奇點或者奇環(huán)產(chǎn)生的空間曲率,實際上更為確切地說是犧牲了黑洞奇點或者奇環(huán)的密度.還有一點疑惑,史瓦西黑洞事件視界半徑R=2GM/c^2;表明至少這種黑洞的事件視界半徑與黑洞質(zhì)量有關(guān)。而半徑?jīng)Q定了面積。并且,如果奇點產(chǎn)生的時空曲率減小,是否可以理解為奇點在膨脹,如果可以,那么又是什么原因?qū)е??樓主所說的輻射是黑洞的量子效應(yīng),而霍金的面積定理是在不考慮量子效應(yīng)得到的,當(dāng)然這僅僅是面積條件之一。就拿半徑公式中的M,雖然輻射使得其質(zhì)量減小,但是過程是非常地緩慢,而黑洞吞噬的質(zhì)量是遠(yuǎn)大于其輻射的。那么總的M還是在增大。這里存在一個極限問題,即當(dāng)黑洞沒有足夠的物質(zhì)可吞噬,那么其輻射大于吸積時,它的面積會減小嗎?我想真正到那種極限問題時,這個施瓦希半徑公式就已經(jīng)失效了。那么我們?nèi)匀恢挥袕暮诙吹撵卦鰜硗茖?dǎo)。在此極限條件下,黑洞的溫度會高得出奇,輻射也不斷加劇,那么其黑洞的熵仍然是增大,所以面積依然不會減小。因此請注意面積定理的先決條件,不知我這樣解釋,你明白了么?當(dāng)然我們是從宏觀上來討論的黑洞問題。從微觀上即奇點密度方面仍然可以解釋面積不減。
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