Welche Form hat ein Schwarzes Loch?

Ich dachte; welche form hat ein schwarzes loch . Mit „Form“ meine ich seine Form (z. B. Kreis, Zylinder, Kugel, Torus usw.).

Normalerweise stellen wir uns Schwarze Löcher vor, als wären sie Abflüsse (z. B. ein flaches, kreisförmiges Objekt), aber was ist, wenn sie kugelförmig sind? Ein kugelförmiges Schwarzes Loch wäre viel sinnvoller. Ich könnte mir vorstellen, dass ein schwarzes Loch in Form eines Basketballs mehr Masse anziehen könnte als ein flaches, da es dafür ein höheres Verhältnis von Oberfläche zu Volumen hat.

Bearbeiten Ich weiß, dass es wahrscheinlich eine Kugel ist, aber wenn Sie darüber nachdenken, könnte auch ein Zylinder eine mögliche Form sein.

irgendetwas mit so großer Gravitationskraft kann keine andere Form als eine Kugel annehmen
@Akash: Wie in John Rennies Antwort beschrieben, ist ein rotierendes Schwarzes Loch ein Gegenbeispiel zu Ihrer Behauptung.

Antworten (3)

Ein stationäres ungeladenes Schwarzes Loch wird durch die Schwarzschild-Metrik beschrieben:

d s 2 = − ( 1 − 2 G M c 2 r ) d t 2 + d r 2 ( 1 − 2 G M c 2 r ) + r 2 ( d θ 2 + s ich n 2 θ d ϕ 2 )

Der Ereignishorizont liegt bei r = 2 G M / c 2 , bei dem die d r 2 Term geht ins Unendliche, also ist es eine Konstantenfläche r dh es ist tatsächlich eine Kugel.

Ihre Plug-Hole- Analogie stammt aus dem Betrachten von 2D-Darstellungen der Geometrie des Schwarzen Lochs in Lehrbüchern. Dies ist nur als Analogie gedacht und etwas irreführend. Die Metrik sagt Ihnen, wie die Geometrie tatsächlich aussieht.

Ein stationäres, aber geladenes Schwarzes Loch hat tatsächlich zwei Ereignishorizonte, und beide sind kugelförmig. Das rotierende Schwarze Loch hat auch zwei Ereignishorizonte. Das Äußere ist ein abgeplattetes Sphäroid: Ich müsste weggehen und die Form des Inneren nachschlagen.

Ich kenne kein System, das einen Ereignishorizont in Form eines Zylinders hätte, obwohl ich die Möglichkeit nicht ausschließen würde, dass ein geeignet geformtes System einen Ereignishorizont in Form eines unendlich langen Zylinders haben könnte, dh ohne Enden.

Vermutlich könnte mit Tipplers Metrik herumgespielt werden, um einen zylindrischen Ereignishorizont zu erhalten - ich habe keinen Zugang zu seiner These , aber meine Neugier ist geweckt ... Jetzt habe ich gerade die Antwort von Black String gelesen, also muss ich wirklich finden heraus, was einem zylindrischen Ereignishorizont jetzt entgegensteht!

Um Johns Antwort zu ergänzen: Schwarzes Loch mit einem Drehimpuls ungleich Null wird durch die Kerr-Metrik dargestellt . Ihr Horizont ist eine sphärische Oberfläche, aber sie hat auch eine besondere Oberfläche: die Ergosphäre , die ein abgeflachtes Sphäroid ist, das den Horizont an zwei „Polen“ berührt. Das No-Hair-Theorem der Physik von Schwarzen Löchern schließt aus, dass sie kompliziertere Formen haben, weil eine solche Form merkliche „Haare“ erzeugt hätte, die die äußeren Beobachter fühlen könnten.

Das zylindrische Schwarze Loch wäre eine sogenannte Schwarze-String - Lösung. Diese existieren in der gewöhnlichen allgemeinen Relativitätstheorie nicht, erscheinen jedoch als Lösungen in den höherdimensionalen Verallgemeinerungen von GR (wo Raum-Zeit-Dimension D>4). Diese haben vielfältige Horizonte R × S k (oder S 1 × S k wenn die Dimension entlang der Zeichenfolge verdichtet wird, S k ist eine k-Sphäre).

Auch solche höherdimensionalen Verallgemeinerungen der Allgemeinen Relativitätstheorie haben schwarze Braneslösungen , die Horizontgeometrien von haben R p × S k .

Eine andere Art von „seltsamer“ Schwarzer-Loch-Geometrie tritt im Kontext der Brane-Welt auf . Wenn unsere Welt durch eine Membran in einem höherdimensionalen Raum dargestellt wird, was wäre dann die höherdimensionale Geometrie von Schwarzen Löchern in unserer Welt? Die Antwort könnte die oben erwähnte schwarze Schnur sein (die unsere Welt durchschneidet) oder so etwas wie der schwarze Pfannkuchen , der in unsere Brane eingebettet ist.

Es wäre schön zu erwähnen, dass das BH-No-Hair-Theorem nur für Gleichgewichtslösungen (stationäre?) gilt. Wenn zwei BH verschmelzen, haben sie sicherlich eine andere Form.

Der Ereignishorizont eines nicht rotierenden Schwarzen Lochs ist kugelförmig. Die Abbildung "Grube" stellt die durch das Loch erzeugte Gravitationsquelle dar. Es demonstriert die „Verkrümmung“ der Raumzeit, die durch die Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie beschrieben wird.

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