Tại sao lỗ đen có năng lượng tích cực?


9

Làm thế nào Hawking có thể đưa ra kết luận "[...] và các lỗ đen có năng lượng tích cực . Đó là lý do tại sao không gian trống ổn định. Các cơ quan như sao hoặc lỗ đen không thể xuất hiện từ hư vô. Nhưng cả một vũ trụ có thể."? Nó sẽ có ý nghĩa với tôi, nếu một lỗ đen có năng lượng tiêu cực.

Trích dẫn từ cuốn sách The Grand Design , trang 180:

Nếu tổng năng lượng của vũ trụ phải luôn luôn bằng không, và nó tiêu tốn năng lượng để tạo ra một cơ thể, làm thế nào một vũ trụ có thể được tạo ra từ hư vô? Đó là lý do tại sao phải có một luật như trọng lực. Bởi vì trọng lực là hấp dẫn, năng lượng hấp dẫn là âm: Người ta phải làm việc để tách một hệ thống ràng buộc hấp dẫn, chẳng hạn như trái đất và mặt trăng. Năng lượng tiêu cực này có thể cân bằng năng lượng tích cực cần thiết để tạo ra vật chất, nhưng nó không hoàn toàn đơn giản. Chẳng hạn, năng lượng hấp dẫn âm của trái đất nhỏ hơn một phần tỷ năng lượng dương của các hạt vật chất mà trái đất tạo ra. Một cơ thể như một ngôi sao sẽ có năng lượng hấp dẫn âm hơn và nó càng nhỏ (các phần khác nhau của nó càng gần nhau), năng lượng hấp dẫn âm này sẽ càng lớn. Nhưng trước khi nó có thể trở nên lớn hơn năng lượng tích cực của vật chất, ngôi sao sẽ sụp đổ thành lỗ đen và lỗ đen có năng lượng dương. Đó là lý do tại sao không gian trống ổn định. Các cơ quan như sao hoặc lỗ đen không thể xuất hiện từ hư vô. Nhưng cả một vũ trụ có thể.

Câu trả lời:


6

Để hiểu điều này, bạn phải hiểu ý nghĩa của việc có năng lượng tiêu cực hoặc tích cực.

Theo ví dụ được đưa ra bởi văn bản, lực hấp dẫn của Trái đất và Mặt trăng là một hệ thống có năng lượng âm. Điều này là do nó yêu cầu đầu vào năng lượng để hoàn tác hệ thống. Người ta phải sử dụng năng lượng để tách chúng ra, do đó đòi hỏi đầu vào năng lượng cho hệ thống để tách nó ra.

E= =mc2

Lỗ đen, giống như Trái đất, chỉ đơn giản bao gồm vật chất (mặc dù ở một dạng chưa biết nào đó ở điểm kỳ dị) và như vậy năng lượng có thể được rút ra từ vật chất này, biến nó thành một hệ thống có năng lượng tích cực.


Thx cho câu trả lời của bạn. Là năng lượng hấp dẫn âm của lỗ đen lớn hơn năng lượng dương của các hạt vật chất mà lỗ đen được tạo ra? Nếu không, làm thế nào năng lượng của vũ trụ vẫn bằng không?
lu nhân dân tệ

2
@luyuan Tôi không chắc có câu trả lời cho câu hỏi này. Vấn đề là nó cực kỳ phức tạp để tính tổng năng lượng hấp dẫn âm của lỗ đen. Vì lực hấp dẫn có phạm vi không giới hạn, mọi vật thể trong vũ trụ đều nằm trong trường hấp dẫn của một lỗ đen nhất định và do đó góp phần tạo ra năng lượng tiêu cực. Chưa kể, bản thân lỗ đen có năng lượng hấp dẫn âm mà bạn có khả năng có thể phủ nhận bằng cách đưa năng lượng vào để giải mã lỗ đen. Nhưng làm thế nào để phá vỡ một lỗ đen? Nó thậm chí có thể?
zephyr

0

Lý do là vì định lý năng lượng dương trong GR. Xem, cho một tài khoản định tính ngắn gọn, wikipedia.

Có lẽ hơi quá tiên tiến để giải thích trong 'Thiết kế vĩ đại'.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.