Für geladene Schwarze Löcher muss diese Ungleichung verifiziert werden (in natürlichen Einheiten), vorausgesetzt, die kosmische Zensurvermutung ist wahr:
Wo natürlich Und sind Masse und Ladung des Schwarzen Lochs. Nehmen wir nun an, Sie "werfen" einen Haufen geladener Teilchen in das Schwarze Loch. Ich weiß, dass die Definition von Ladung und Masse eines Schwarzen Lochs kompliziert ist, und ich weiß fast nichts darüber. Was ich weiß, ist, dass sie normalerweise basierend auf ihren asymptotischen Werten weit weg vom Loch definiert werden.
Eine schnelle Google-Suche scheint mir zu sagen, dass ein Teilchen, das in das Schwarze Loch fällt, dazu führt, dass seine Masse und Ladung zu einer Zunahme der Masse und Ladung des Teilchens führt.
Bedeutet dies, dass die Ungleichung eine Grenze für das Masse/Ladungs-Verhältnis für geladene Teilchen impliziert? Denn wenn es keine Grenze gibt, könnte man Partikel mit einem bestimmten Verhältnis werfen, bis die Ungleichheit nicht mehr wahr ist, wodurch eine nackte Singularität entsteht.
Nein, das impliziert keine Ladungs-/Massengrenze, aber das ist eine wirklich interessante Frage, die zum ersten Mal in einer berühmten Arbeit von Wald aus dem Jahr 1974 beantwortet wurde.
Seine Arbeit zeigte, dass zumindest in dem speziellen Fall, in dem die Ladung des Teilchens viel kleiner ist als die Ladung des Schwarzen Lochs, jedes Teilchen mit einem Ladungs-/Energieverhältnis, das zu einer nackten Singularität führen könnte, wenn es vom Schwarzen absorbiert würde Tatsächlich wird das Loch abgelenkt, bevor es den Ereignishorizont erreicht. Aufgrund der kosmischen Zensur gibt es also keine Begrenzung des Ladungs-/Energieverhältnisses des Teilchens selbst, aber es GIBT eine Begrenzung dafür, welche Arten von Teilchen tatsächlich vom Schwarzen Loch absorbiert werden können. Diese Grenze entspricht genau der Grenze, die erforderlich ist, um die kosmische Zensur aufrechtzuerhalten (zumindest im Fall eines extremalen Schwarzen Lochs).
Ein 1999 von Hubeny ( http://arxiv.org/abs/gr-qc/9808043 ) verfasstes Papier warf einige neue Fragen zu diesem Ergebnis auf, indem es potenzielle Probleme höherer Ordnung betrachtete, wenn man schwarze Löcher betrachtet, die eher als nahezu extrem sind extrem. Dieses potenzielle Problem wurde scheinbar von Poisson und Mitarbeitern im Jahr 2013 gelöst ( http://arxiv.org/abs/1211.3889 ).
NB: Sie werden vielleicht bemerken, dass ich "Ladung/Energie" anstelle von "Ladung/Masse" geschrieben habe, als ich die Parameter des Teilchens besprach. Das ist kein Fehler – die Massenänderung im Schwarzen Loch, wenn es ein Teilchen absorbiert, wird von der Gesamtenergie des Teilchens bestimmt, nicht von seiner Ruhemasse. Selbst wenn Sie ein Schwarzes Loch dazu bringen, ein Teilchen mit beliebig hoher Ladung und beliebig kleiner Ruhemasse zu absorbieren, indem Sie das Teilchen beispielsweise mit einer Rakete an den Rand des Ereignishorizonts schieben, wird das Teilchen im Laufe der Zeit genügend Energie aufnehmen der "Push"-Prozess, um seine Ladung auszugleichen und die kosmische Zensur aufrechtzuerhalten.
QMechaniker
Sean E. Lake
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