Frage des Amateurs zu Schwarzen Löchern [Duplikat]

Schwarze Löcher werden durch eine massive Krümmung des Gewebes der Raumzeit verursacht. Ist es richtig, theoretisch zu glauben, dass Kräfte elektromagnetischen Ursprungs auch zu einer Verzerrung des Raum-Zeit-Gefüges führen könnten (obwohl es vielleicht nicht so gewaltig ist wie das Ausmaß, in dem Verzerrungen durch Gravitationskräfte verursacht werden)? Wenn es richtig ist, könnten wir uns dann auf die Existenz winziger Löcher in der Raumzeit aufgrund elektromagnetischer Wirkung auf das Raumzeitgewebe wagen?

Siehe die Frage, die ich verlinkt habe: Ladung krümmt die Raumzeit. Da die Ladung jedoch in +ve- und -ve-Zeichen auftritt, neigt sie dazu, sich auf Null zu mitteln, und sie ist im großen Maßstab nicht signifikant.
Als Amateur verstehe ich die Aussage nicht, weil "Ladung in +ve- und -ve-Zeichen kommt". Können Ladungen in ihrer ungepaarten Konfiguration im Kleinen zu einer vergleichsweise größeren Krümmung führen?
Elektronen haben die Ladung -1 und Protonen die Ladung +1, und soweit wir wissen, gibt es beide in gleicher Anzahl, sodass die Nettoladung im Universum Null ist. Eine sehr große Ladung kann die Raumzeit erheblich krümmen, aber es ist schwierig, eine so große Ladung aufzubauen. Auf der kleinen Skala hat die Ladung keinen Einfluss auf die Raumzeitkrümmung, da die Ladung eines einzelnen Elektrons oder Protons viel zu klein ist, um einen signifikanten Effekt zu haben.

Antworten (1)

Elektromagnetische Effekte führen zu einer Krümmung der Raumzeit, da die Gravitation an jede Größe im Spannungs-Energie-Tensor koppelt, wie es die Einstein-Feldgleichungen vorschreiben. Insbesondere ist der Tensor gegeben durch

T A B = − 1 μ 0 ( F A C F C B + 1 4 G A B F C D F C D )

Wo F ist die Feldstärke des Elektromagneten 4 -Potenzial A , von der die elektrischen und magnetischen Felder abhängen. Die entsprechenden Feldgleichungen lauten

R A B − 1 2 G A B R + G A B Λ = 8 π G μ 0 ( F A C F C B + 1 4 G A B F C D F C D )

Die Theorie wird oft als „Einstein-Maxwell-Theorie“ bezeichnet. Analytische und angenäherte Schwarze-Loch-Lösungen für die Theorie sind bekannt, vgl. Sphärisch symmetrische Schwarze-Loch-Lösungen für die Einstein-Maxwell-Theorie mit einem Gauss-Bonnet-Term von DL Wiltshire. Aus ihrer Zusammenfassung:

Es wird gezeigt, dass die einzigen kugelsymmetrischen Lösungen der Theorie Verallgemeinerungen der Reissner-Nordstrom- und Robinson-Bertotti-Lösungen sind. Die „Reissner-Nordstrom“-Lösungen haben asymptotisch flache und asymptotisch anti-de Sitter-Äste, letztere sind jedoch instabil.

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