ЧЕРНАЯ ДЫРА

область сильного гравитационного поля в асимптотически плоском пространстве-времени, из которой не могут выйти на бесконечность никакие причинные (то есть распространяющиеся со скоростью, не превышающей скорость света в вакууме) сигналы. Предсказание о существовании Ч. д. во Вселенной сделано на основе общей теории относительности (впрочем, нечто подобное рассматривал ранее П. Лаплас, P. Laplace). Термин «Ч. д.» введен в 1968 Дж. Уилером (J. Wheeler). Ч. д. возникает при сжатии тела с массой $M$ до размеров, меньших его гравитационного радиуса $r_{g}=\frac{2 G M}{c^{2}}(G-$ гравитационная постоянная, $c$ - скорость света). Возможные механизмы образования Ч. д. во Вселенной зависят от их массы. Различают первичные Ч. д. (образующиеся из неоднородностей вещества в ранней Вселенной), звездные Ч. д. (возникающие при коллапсе звезд на их конечной стадии эволюции) и массивные Ч. д. (в ядрах галактик и квазарах). Возникающая Ч. д. в общем случае не статична. Трехмерная поверхность, разделяющая видимую и невидимую для отдаленного наблюдателя области пространства-времени, называется горизонтом событий. Пересечение горизонта событий с пространственноподобной поверхностью $\Sigma_{\tau}$, описываемой уравнением $\tau(x)=$ const, состоит из набора замкнутых двумерных поверхностей $\partial B_{i}(\tau)$, каждая из к-рых отвечает поверхности одной из существующих в момент времени $\tau$ Ч. д. $B_{i}(\tau)$. Число Ч. д. может со временем только расти. Горизонт событий образован неограниченно продолжимыми в будущее световыми геодезическими. Они либо полностью лежат на горизонте, либо входят в горизонт в точках каустик из пространства вне Ч. д. В условиях, когда можно пренебречь квантовыми эффектами, площадь отдельно взятой Ч. д. не убывает со временем. Возникающая нестатичная Ч. д. за время порядка $r_{g} / c$ становится стационарной. Уединенная стационарная Ч. д. либо аксиально симметрична, либо статична. В классич. теории решения, описывающие стационарные Ч. д., устойчивы относительно малых возмущений. В квантовой теории действие гравитационного поля на вакуум приводит к неустойчивости последнего, в результате чего Ч. д. теряет массу и становится источником квантового излучения (Хокинга эффект).

область сильного гравитационного поля в асимптотически плоском пространстве-времени, из которой не могут выйти на бесконечность никакие причинные (то есть распространяющиеся со скоростью, не превышающей скорость света в вакууме) сигналы. Предсказание о существовании Ч. д. во Вселенной сделано на основе общей теории относительности (впрочем, нечто подобное рассматривал ранее П. Лаплас, P. Laplace). Термин «Ч. д.» введен в 1968 Дж. Уилером (J. Wheeler). Ч. д. возникает при сжатии тела с массой $M$ до размеров, меньших его гравитационного радиуса $r_{g}=\frac{2 G M}{c^{2}}(G-$ гравитационная постоянная, $c$ - скорость света). Возможные механизмы образования Ч. д. во Вселенной зависят от их массы. Различают первичные Ч. д. (образующиеся из неоднородностей вещества в ранней Вселенной), звездные Ч. д. (возникающие при коллапсе звезд на их конечной стадии эволюции) и массивные Ч. д. (в ядрах галактик и квазарах). Возникающая Ч. д. в общем случае не статична. Трехмерная поверхность, разделяющая видимую и невидимую для отдаленного наблюдателя области пространства-времени, называется горизонтом событий. Пересечение горизонта событий с пространственноподобной поверхностью $\Sigma_{\tau}$, описываемой уравнением $\tau(x)=$ const, состоит из набора замкнутых двумерных поверхностей $\partial B_{i}(\tau)$, каждая из к-рых отвечает поверхности одной из существующих в момент времени $\tau$ Ч. д. $B_{i}(\tau)$. Число Ч. д. может со временем только расти. Горизонт событий образован неограниченно продолжимыми в будущее световыми геодезическими. Они либо полностью лежат на горизонте, либо входят в горизонт в точках каустик из пространства вне Ч. д. В условиях, когда можно пренебречь квантовыми эффектами, площадь отдельно взятой Ч. д. не убывает со временем. Возникающая нестатичная Ч. д. за время порядка $r_{g} / c$ становится стационарной. Уединенная стационарная Ч. д. либо аксиально симметрична, либо статична. В классич. теории решения, описывающие стационарные Ч. д., устойчивы относительно малых возмущений. В квантовой теории действие гравитационного поля на вакуум приводит к неустойчивости последнего, в результате чего Ч. д. теряет массу и становится источником квантового излучения (Хокинга эффект).