任何黑洞都和白洞相连吗?

2024-11-08 06:05:03
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网友(1):

此回答仅基于广义相对论,不引入量子场论的任何内容

直接上克鲁斯卡坐标,先贴上再给楼主解释

然后给楼主说下,白洞这个说法,最初(有待确认,楼主查资料,但大概率是最初)怎么来的

这图是什么东西,楼主学过广义相对论没,该图是采用一种特别的坐标系——克鲁斯卡坐标,描述史瓦西黑洞所产生的时空

这种坐标系特殊在哪里,或者说比起传统的,史瓦西坐标系优越在哪里

首先,消除了史瓦西坐标系在事件视界处的坐标奇点(即史瓦西度规r=rg处g11的分母为0)

其二,该图很清晰地呈现出,视界内外时空结构对粒子运动产生的影响

具体与史瓦西坐标的变换关系,楼主自己查资料吧,这里打公式太麻烦

但这和白洞有什么关系,听我慢慢讲,就会引出来

请楼主看图,横纵坐标u、v分别是对史瓦西坐标r、t变换出来的

然后先看图上的标出I、II两个区域,这两个区域由第一象限一条45°的直线分割

这条45°直线,就是史瓦西坐标中r=rg的超曲面,即事件视界

注意:由于考虑坐标系经纬度角的对称性,而该图中u、v只带有r、t信息,因此把经纬角的两维省掉了,其实上述说的直线,表示的是r=rg处包含 [公式] 、 [公式] 、 [公式] 的超曲面。下文中说的各种双曲线、曲线等,也不是说线,而是超曲面。我只是着重给楼主展示时空结构与r、t的关系,因为经纬角的度规,与平直时空的度规没有区别,而且是球对称的,因此省略掉。即任何经纬度角方向,r、t与时空结构的关系都是等价的

先只看第一象限

I区代表视界之外的时空,II区代表视界以内的时空

从这个图上可以清晰看出,为何粒子掉入视界后,就没法再出来,必然坠落到奇点

奇点是II区上面,那根“长满胡须”的双曲线,就是标了r=0那根

奇点不是一个点吗,怎么这里变成一条曲线了,这是坐标变换导致的