Одной из ключевых проблем современной науки в области изучения черных дыр является неопределенность с доказательством принципа космической цензуры и точной формулировкой условий его выполнения.
О чем идет речь?
Принцип космической цензуры, предложенный Роджером Пенроузом в 1969 году, утверждает, что сингулярности, возникающие в результате коллапса материи, всегда скрыты за горизонтом событий и, следовательно, невидимы для внешнего наблюдателя. Это предположение имеет две формы: слабую и сильную.
Слабая космическая цензура гласит, что сингулярности не могут наблюдаться из бесконечно удаленных точек, то есть они всегда скрыты за горизонтом событий черной дыры.
Сильная космическая цензура утверждает, что, кроме того, никакая сингулярность не может быть видна из любой точки пространства-времени, что делает все сингулярности максимально скрытыми.
Основные трудности и нерешенные вопросы
Сейчас мы кратко рассмотрим основные трудности, с которыми сталкивается принцип космической цензуры Пенроуза. О некоторых моментах, конечно, хотелось бы поговорить подробнее, но не хочу затягивать статью.
Математическая строгость
Нет строгого математического доказательства принципа космической цензуры. Хотя есть значительное количество численных и аналитических работ, которые поддерживают принцип, полное доказательство остается неуловимым.
Определение условий
Неясны точные условия, при которых принцип космической цензуры выполняется. Например, для различных типов коллапсирующих материй и начальных условий исход может быть разным, и необходимо точное определение этих условий.
Контрпримеры
Существуют некоторые теоретические модели и решения уравнений Эйнштейна, такие как экстремальные заряженные или вращающиеся черные дыры, которые могут нарушать принцип космической цензуры. Изучение этих моделей помогает понять пределы применимости принципа и возможные исключения.
Квантовые эффекты
В рамках квантовой гравитации могут возникать новые явления, которые могут повлиять на выполнение принципа космической цензуры. Включение квантовых эффектов в общую теорию относительности может привести к новым пониманиям. Подробнее этот аспект мы обсудим с следующей статье.
Спасибо за прочтение!
