關(guān)于克爾黑洞角動(dòng)量極限值,克爾黑洞這個(gè)問題很多朋友還不知道,今天小六來為大家解答以上的問題,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!
1、史瓦西解描述了大質(zhì)量恒星球狀坍縮形成的黑洞。
2、但恒星總是旋轉(zhuǎn)的,而且在坍縮時(shí),其角動(dòng)量會(huì)保留下來。
3、1962年,新西蘭物理學(xué)家Roy Kerr得到了旋轉(zhuǎn)黑洞的愛因斯坦方程的解,他所描述的黑洞,其性質(zhì)除了質(zhì)量外,還有角動(dòng)量,這類黑洞被稱為克爾黑洞。
4、絕大多數(shù)恒星的自轉(zhuǎn)是較差轉(zhuǎn)動(dòng),而克爾黑洞的轉(zhuǎn)動(dòng)是完全剛性的,視界上所有的點(diǎn)都以同樣的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
5、但如同恒星的自轉(zhuǎn)速度不能超過某一極限一樣(否則離心力太大,恒星就解體了),克爾黑洞的轉(zhuǎn)動(dòng)速度也有一個(gè)極限,超過這個(gè)極限,視界就會(huì)“破碎”,只剩下中心的“裸露”奇點(diǎn)。
6、很容易理解,這個(gè)極限速度就是光速,在這個(gè)極限上,離心力與黑洞的引力正好抵消。
7、根據(jù)克爾的解,克爾黑洞在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),是拖拽著周圍的時(shí)空一起轉(zhuǎn)動(dòng),因此,視界也具有角速度,成為與史瓦西黑洞所描述的引力深阱不同的、無底的引力旋渦,旋渦的中心是黑洞,這樣一來,雖然視界仍為一個(gè)球形,但在其外圍還有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的扁球狀的能層(這個(gè)名字是物理學(xué)家惠勒起的)。
8、能層與視界只在旋轉(zhuǎn)軸處(就是視界的兩極處)相切。
9、當(dāng)一個(gè)物體從兩極處接近克爾黑洞時(shí),其引力大小與史瓦西黑洞沒有不同,直接就掉進(jìn)去了。
10、但當(dāng)這個(gè)物體是在克爾黑洞的赤道處接近克爾黑洞時(shí),會(huì)首先進(jìn)入能層,并被迫隨著旋轉(zhuǎn)時(shí)空一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
11、此時(shí),如果為該物體提供一個(gè)方向和大小適當(dāng)?shù)那邢蛩俣龋矬w還是能夠沿一條螺旋線脫離黑洞引力,逃出黑洞。
12、但如果該切向速度大小或方向不適當(dāng),該物體就會(huì)英勇就義。
13、克爾的解顯示,克爾黑洞的中心也與史瓦西黑洞不同。
14、史瓦西黑洞的中心是一個(gè)奇點(diǎn),而克爾黑洞的中心是一個(gè)奇異環(huán),中間是空的。
15、那么它能否穿越呢?克爾沒有給出答案。
本文分享完畢,希望對(duì)大家有所幫助。
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