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50年前にホーキング博士が提唱した予想が覆されました！

数学者の最新の証明は、極度のブラックホールが存在する可能性がある。

これは、1973 年にホーキング博士らによって提案されたブラック ホール熱力学第 3 法則に反します。

極端なブラックホールこれは非常に特殊な状況であり、ブラック ホールの表面または事象の地平線上の重力はゼロですが、その表面には何も引き寄せられませんが、粒子がブラック ホールの中心に押し込まれたとしても、逃げることはできません。

そして、ブラックホールの温度は表面重力に比例するので、表面重力が存在しないということは、ブラックホールには温度がない、熱放射を発することができません。

これは、ブラック ホールが完全に「暗い」わけではなく、特定の方法でゆっくりと外側にエネルギーを放射し、徐々に質量を失い、おそらく消滅する可能性があると提案するホーキング放射理論に反します。

しかし、MITのクリストフ・ケーレ氏とスタンフォード大学のライアン・アンガー氏は、これが事実である可能性があることを数学的に示した。

そして彼らはまた、次のことを証明します。極端なブラック ホールの存在は、裸の特異点の存在にはつながりません。。

ノーベル賞受賞者のペンローズは以前、自然は裸の特異点の存在を許さず、もしそれが存在した場合、特異点に近い空間領域では因果関係に反する行為が許容され、時間と空間が局所的に非存在になる可能性があると提唱した。 -存在する。

コロンビア大学の数学者エレナ・ジョルジ氏は次のようにコメントした。

これは数学が物理学にフィードバックされた好例です。

極端なブラックホールとは何ですか?

自然界のブラックホールの大部分は回転しています。

帯電した物質がブラックホールに落ち込むと、角運動量保存則によりブラックホールの回転速度が上がり、ブラックホール自体も帯電します。

理論的には、ブラックホールがより多くの物質を吸収すると、その電荷と回転速度は無限大になり、極端なブラックホールが出現します。

極端なブラックホールの場合、追加の電荷が追加される限り、その事象の地平線は消滅し、裸の特異点が残ります。

そしてその表面はもはや何も引き寄せません。

1973 年、ホーキング博士、ジョン バーディーン、ブランドン カーターは、極端なブラック ホールの形成は不可能であると提案しました。

この法則は、ブラック ホールの表面重力は限られた時間内にゼロになることはできないと述べており、3 人の科学者は、ブラック ホールの電荷または回転が限界に達するプロセスは、ブラック ホールの事象の地平面を完全に破壊する可能性があると考えています。消える。

学術界は一般に、事象の地平線のないブラックホール（つまり、裸の特異点）は存在できないと考えています。

また、ブラックホールの温度は表面重力に正比例するため、表面重力がなければブラックホールは温度を持たないため、ブラックホールは熱放射を発することができません。しかしホーキング博士は、放射線の放出はブラックホールの必須の属性であると提案した。

1986年、物理学者のヴェルナー・イスラエルは、通常のブラックホールを使って極端なブラックホールの構造をシミュレーションし、より速く回転させ、より多くの電荷を運ぶことを試みましたが、最終的な結論は、これをしても表面重力を減らすことはできないことを示しました。限られた時間内にブラックホールを0にする。

意図せずそれを証明する方法を見つけてしまう

ケラーとアンガーは、極端なブラックホール自体を研究しているわけではありません。

彼らは考えています帯電ブラックホール形成されると、非常に高い電荷を持つブラックホールが構築される可能性があることが予想外に発見されました。これは、極端なブラックホールの重要な兆候です。

彼らはから始まります回転なし、チャージなしブラック ホールから始めて、それがスカラー フィールドに配置された場合に何が起こるかをシミュレートします。

彼らは磁場のパルスを使ってブラックホールを攻撃し、それに電荷を加えました。これらのパルスはブラック ホールに電磁エネルギーを提供し、その質量も増加します。

拡散低周波パルスを放射することにより、ブラック ホールの質量 (M) はその電荷 (q) よりも速く増加する可能性があります。

分類によれば、|q|=M の場合は極端なブラック ホールの形成を表し、|q|M の場合は非極端なブラック ホールを表します。

質量増加率が電荷増加率を超える場合、ブラックホールが準極限状態から極限状態に遷移する可能性があることを意味します。

この論文は、新しい特徴的な付着方法を提案するだけでなく、ブラック ホールの内部構造を構築する方法を示し、通常の初期データから始まる重力崩壊や外部の幾何学的構造を含むブラック ホールの形成と進化のプロセスを分析します。ブラックホールの。

ただし、極端ブラック ホール理論の存在を証明するために数学的手法が使用されていますが、極端ブラック ホールが必ず存在するという意味ではないことに注意してください。

理論上の例には最大の電荷量がありますが、人類はまだ明らかな電荷を持ったブラックホールを観察していません。高速回転するブラックホールが見つかる可能性はより高いため、ケラー氏とウンガー氏は、ブラックホールが回転速度の限界に達することを可能にするモデルも構築したいと考えている。

しかし、そのようなモデルを構築することは数学的により困難です。彼らは今、その取り組みを始めたばかりだ。

ケラーとアンガーは、数学的手法を使用してブラックホールの秘密を探ろうと試みてきました。

2023年、ケラーとその教師エレナらも、1,000ページに及ぶ研究を通じて、ゆっくりと回転するブラックホールが数学的な意味で安定していることを証明した。一般相対性理論が数学的な意味で不安定である場合、基礎となる理論に問題があることを意味する可能性があるため、これは一般相対性理論を検証する上で重要です。

△左がケラー、右がウンガー

今年発表された最新の研究は、ホーキング博士が提案した予想を覆すだけでなく、一般相対性理論、量子力学、弦理論などの最先端分野の研究に新たな洞察を提供します。