BTZ černá díra - BTZ black hole

The BTZ černá díra, pojmenoval podle Máximo Bañados, Claudio Teitelboim, a Jorge Zanelli, je Černá díra řešení pro (2 + 1) -dimenzionální topologická gravitace s negativem kosmologická konstanta^{[je zapotřebí objasnění ]}.

Dějiny

V roce 1992 objevili Bañados, Teitelboim a Zanelli černou díru BTZ řešení (Bañados, Teitelboim & Zanelli 1992 ). To bylo překvapením, protože když je kosmologická konstanta nula, vakuové řešení (2 + 1) -dimenzionální gravitace je nutně ploché (Weylův tenzor mizí ve třech rozměrech, zatímco Ricciho tenzor mizí díky Einsteinovým polním rovnicím, takže celý Riemannův tenzor mizí) a lze ukázat, že neexistují žádná řešení černé díry s horizontem událostí^{[Citace je zapotřebí ]}. Ale díky negativní kosmologické konstantě v černé díře BTZ může mít pozoruhodně podobné vlastnosti jako 3 + 1 dimenzionální řešení Schwarzschildových a Kerrových černých děr, které modelují skutečné černé díry v reálném světě.

Vlastnosti

Podobnosti s obyčejnými černými dírami v rozměrech 3 + 1:

Připouští a žádná věta o vlasech, plně charakterizující řešení jeho Hmota ADM, moment hybnosti a náboj.
Má to stejné termodynamické vlastnosti jako tradiční řešení černých děr, jako jsou černé díry Schwarzschild nebo Kerr, např. jeho entropie je zachycena zákonem^{[který? ]} přímo analogický k Bekenstein vázán v (3 + 1) -rozměrech, v podstatě s povrchem nahrazeným obvodem černé díry BTZ.
Jako Černá díra Kerr rotující černá díra BTZ obsahuje vnitřní a vnější horizont, analogicky k ergosféra.

Protože (2 + 1) -dimenzionální gravitace nemá žádné Newtonovský limit, člověk by se mohl bát^{[proč? ]} že černá díra BTZ není konečným stavem a gravitační kolaps. Ukázalo se však, že tato černá díra může vzniknout z kolabující hmoty a můžeme vypočítat tenzor energetických momentů BTZ stejně jako (3 + 1) černé díry. (Carlip 1995 ) část 3 Černé díry a gravitační kolaps.

Řešení BTZ je často diskutováno v říši na (2 + 1) -dimenzionální kvantová gravitace.

Pouzdro bez poplatku

Metrika při absenci poplatku je

{ displaystyle ds ^ {2} = - { frac {(r ^ {2} -r _ {+} ^ {2}) (r ^ {2} -r _ {-} ^ {2})}} l {2} r ^ {2}}} dt ^ {2} + { frac {l ^ {2} r ^ {2} dr ^ {2}} {(r ^ {2} -r _ {+} ^ { 2}) (r ^ {2} -r _ {-} ^ {2})}} + r ^ {2} left (d phi - { frac {r _ {+} r _ {-}} {lr ^ {2}}} dt right) ^ {2}}

kde ${ displaystyle r _ {+}, ~ r _ {-}}$ jsou poloměry černé díry a ${ displaystyle l}$ je poloměr AdS₃ prostor. Hmotnost a moment hybnosti černé díry je

{ displaystyle M = { frac {r _ {+} ^ {2} + r _ {-} ^ {2}} {l ^ {2}}}, ~~~~~ J = { frac {2r _ {+ } r _ {-}} {l}}}

BTZ černé díry bez elektrického náboje jsou místně izometrické anti-de Sitterův prostor. Přesněji to odpovídá orbifold z univerzální krycí prostor AdS₃.^{[Citace je zapotřebí ]}

Rotující černá díra BTZ připouští uzavřené časové křivky.^{[Citace je zapotřebí ]}

Viz také

Reference

Poznámky

Bibliografie

Bañados, Máximo; Teitelboim, Claudio; Zanelli, Jorge (28. září 1992), „Černá díra v trojrozměrném časoprostoru“, Phys. Rev. Lett., 69 (13): 1849–51, arXiv:hep-th / 9204099v3, Bibcode:1992PhRvL..69.1849B, doi:10.1103 / PhysRevLett.69.1849, S2CID 18095488
Carlip, Steven (2005), „Conformal Field Theory, (2 + 1) -Dimensional Gravity, and the BTZ Black Hole“, Klasická a kvantová gravitace, 22 (12): R85 – R123, arXiv:gr-qc / 0503022v4, Bibcode:2005CQGra..22R..85C, doi:10.1088 / 0264-9381 / 22/12 / R01, S2CID 115762178
Carlip, Steven (1995), „The (2 + 1) -Dimensional Black Hole“, Klasická a kvantová gravitace, 12 (12): 2853–2879, arXiv:gr-qc / 9506079, Bibcode:1995CQGra..12.2853C, doi:10.1088/0264-9381/12/12/005, S2CID 119508585
Bañados, Máximo (1999), „Trojrozměrná kvantová geometrie a černé díry“ (PDF), Trendy v teoretické fyzice IISborník konferencí AIP, 484: 147–169, arXiv:hep-th / 9901148v3, Bibcode:1999AIPC..484..147B, doi:10.1063/1.59661, S2CID 7598959
Ida, Daisuke (30. října 2000), „Věta o žádné černé díře v trojrozměrné gravitaci“, Phys. Rev. Lett., 85 (18): 3758–60, arXiv:gr-qc / 0005129, Bibcode:2000PhRvL..85,3758I, doi:10.1103 / PhysRevLett.85.3758, PMID 11041920, S2CID 38770795