无毛定理是什么?霍金提出的引力波符合无毛定理吗

  无毛定理是什么,其实这是对黑洞的性质做出的一种解释,然而这到底是什么呢,今天小编就来给大家细说无毛定理。并且据说霍金提出的引力波也是符合无毛定理,还做出了相关的研究,看了下面的文章,相信大家应该会对其有更深的了解。

  无毛定理是什么?

无毛定理是什么?霍金提出的引力波符合无毛定理吗

  无毛定理解释

  无毛定理是指无论什么样的黑洞,最终性质仅由几个物理量(质量、角动量、电荷)唯一确定。即当黑洞形成后,只有这三个不能变为电磁辐射的守恒量,其他一切信息(“毛发”)都丧失了,黑洞几乎没有形成它的物质所具有的任何复杂性质,对前身物质的形状或成分都无记忆。黑洞的命名者惠勒戏称此为黑洞无毛。这也就是无毛定理,大家应该会有所了解。

  无毛定理结论

  一个黑洞就像一个基本粒子一样简单。尽管基本粒子也是把质量、角动量、电荷集中在一个很小的体积内。但是,只要考虑一下视界存在的条件,就知道没有什么比基本粒子与黑洞的差别更大。

无毛定理是什么?霍金提出的引力波符合无毛定理吗

  以电子为例,实验已经确定它的3个参量,就相同质量来说,电子的电荷和角动量超过黑洞上限的10的88次方。这个令人惊谔的数字甚至超过了可观测的宇宙基本粒子总数,无毛定理这正是一个电子和一个克尔-纽曼黑洞之间差异的量度。

  引力波吻合黑洞无毛定理,霍金提出引力波是观察宇宙的捷径

霍金试图找到黑洞的“紧急出口”

  “这一发现是人类首次探测到黑洞双星系统并首次观测到黑洞并合,”他说。“观测到的这一系统的种种特性都符合1970年我在剑桥大学做出的关于黑洞的预言。”霍金最为人所知的成就或许就是将量子理论与黑洞物理学相融合,认识到黑洞会随时间蒸发,将他与理论物理界中大名鼎鼎的“火墙悖论”联系在一起。

无毛定理是什么?霍金提出的引力波符合无毛定理吗

  不过这里,霍金指的是他的黑洞面积定理,即铸就黑洞力学第二定律的基础。在这一定律中,黑洞的面积不会随时间减小。从这一定理可以推出,如果两个黑洞并合,并合后黑洞的视界线面积“大于两个初始黑洞的面积之和”。霍金也指出,这一引力波信号也吻合黑洞“无毛定理”,即黑洞可以只用自转、质量及电荷这三个参数来描述。霍金提出的引力波符合无毛定理吗

  要解释这第一个引力波信号为何与理论相符是个复杂的大工程。我们只需要知道,引力波的发现证明了数十年来毫无观测证据的理论,这就足够了。我们刚刚听到了黑洞重生之际时空的“鸣音”“这次的发现也为天文物理学家献上了一道谜题,”霍金说。“这两个黑洞中,每一个的质量都大于恒星引力坍缩形成的黑洞——那么这两个黑洞是如何具有如此大质量的?”

无毛定理是什么?霍金提出的引力波符合无毛定理吗

  这个问题触及了围绕黑洞演化相关的最大的谜团之一。目前,天文学家仍无法解释黑洞的巨大质量从何而来。一方面,存在着大质量恒星演化为超新星后即刻形成的恒星型黑洞;另一方面,我们也有充分证据表明超大质量黑洞蛰伏在绝大部分星系中心。然而这二者之间却并无关联。

  如果黑洞是通过并合与消耗恒星物质来生长的,就应该有各种规模的黑洞存在,也就是无毛定理的存在。然而中等质量的黑洞和数十倍太阳质量的黑洞却极为罕见,使得很多黑洞演化理论遭到质疑。我们已经确认,此次探测到的引力波是由双黑洞并合引发的。两个分别是29倍和36倍太阳质量的黑洞碰撞并合为一,产生出一个非常清晰的引力波信号。尽管如此,正如霍金指出,这一质量的黑洞是如何形成的可以为黑洞的生长方式提供一些线索。

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