Prstencová singularita je obecný koncept relativity pro popis gravitační singularity rotující černé díry nebo Kerrovy černé díry [1] .
Jednoduše řečeno, když je kulové nerotující těleso kritického poloměru stlačeno ve svém vlastním gravitačním poli , obecná teorie relativity předpokládá, že se v jednom bodě smrští. V případě rotující černé díry (Kerrova černá díra) vypadá situace jinak, protože rozložení hmoty rotujícího tělesa není kulové a má moment hybnosti . Protože bod nemůže mít rotaci ani moment hybnosti, zhroucení by způsobilo, že by se singularita jevila jako prstenec s nulovou tloušťkou, ale s nenulovým poloměrem , a tento hypotetický objekt byl nazván „prstencová singularita“ nebo „Kerrova singularita“.
Vzhledem k tomu, že v blízkosti rotujících hmotných těles, podle obecné teorie relativity, na testovací tělesa působí další síly , bude časoprostor v bezprostřední blízkosti prstence singularity zakřiven ve směru rotace prstence. Ve skutečnosti to znamená, že různí pozorovatelé v okolí Kerrovy černé díry budou ukazovat na různé body prstence singularity jako jeho těžiště . Objekty padající na prstenec singularity začnou získávat moment hybnosti z prstence dříve, než jej skutečně dosáhnou.
V případě nerotující (Schwarzschildovy) černé díry nemůže pozorovatel překračující horizont událostí uniknout centrální singularitě, ve které končí všechny čáry světa směřující do budoucnosti v horizontu událostí . Nemůže tedy uniknout špagetizaci způsobené slapovými silami centrální singularity.
V případě Kerrovy černé díry není toto pravidlo vždy dodržováno. Pozorovatel spadající do Kerrovy černé díry se může vyhnout prstencové singularitě správným využitím vnitřního horizontu událostí spojeného s tímto typem černé díry. To vytváří možnost využít Kerrovu černou díru jako druh červí díry , možná dokonce průchodnou červí díru [2] .
Kerrova singularita může být také použita jako matematický nástroj ke studiu „problému červí díry“. Jestliže částice prochází „červí dírou“, pak podle rovnic kontinuity pro elektrické pole musí být siločáry siločáry spojité. Když elektrický náboj prochází "červí dírou", siločáry nabité částice vycházející ze vstupu a do výstupu vytvářejí deficit hustoty náboje, podle Bernoulliho zákona . Protože singularita Kerrova prstence má stejné vlastnosti, je možné tento problém studovat.
Má se za to, že při stlačení do bodu singularity mohou vzniknout významné kvantově mechanické efekty , které změní obvyklý způsob tvorby „černé díry“ a případně vedou ke vzniku takzvaného „ kvantového chmýří “.
Existují dobré důvody domnívat se, že i bez účinků kvantové gravitace nebude vnitřní geometrie rotující černé díry odpovídat Kerrově metrice . Vnitřní horizont událostí v Kerrově metrice pravděpodobně není stabilní [3] . Toto pozorování je potvrzeno studiem nabitých „černých děr“, které se chovají podobně [4] . Tento problém vyžaduje další výzkum [5] [6] [7] [8] [9] .
| Černé díry | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Typy | |||||
| Rozměry | |||||
| Vzdělání | |||||
| Vlastnosti | |||||
| Modelky |
| ||||
| teorie |
| ||||
| Přesná řešení v obecné teorii relativity |
| ||||
| související témata |
| ||||
| Kategorie:Černé díry | |||||