Гарызонт падзей

Агульная тэорыя адноснасці

${\displaystyle G_{\mu \nu }+\Lambda g_{\mu \nu }={8\pi G \over c^{4}}T_{\mu \nu }\,}$

Гравітацыя Матэматычная фармулёўка Касмалогія Фундаментальныя прынцыпы Спецыяльная тэорыя адноснасці · Прастора-час · Прынцып эквівалентнасці · Сусветная лінія · Псеўдарыманава геаметрыя З'явы Задача Кеплера ў АТА · Гравітацыйная лінза · Гравітацыйныя хвалі · Захопліванне інерцыяльных сістэм адліку · Гарызонт падзей · Гравітацыйная сінгулярнасць · Чорная дзірка Ураўненні Ураўненні Эйнштэйна · Лінеарызаваная АТА · Постньютанаўскі фармалізм Развіццё тэорыі Параметрызаваны постньютанаўскі фармалізм · Теорыі тыпу Калуцы — Клейна · Квантавая гравітацыя · Альтэрнатыўныя тэорыі Рашэнні Дакладныя рашэнні: Шварцшыльда · Гёдэля · Казнера · Фрыдмана — Леметра — Робертсана — Уолкера Прыбліжаныя рашэнні: Постньютанаўскі фармалізм · Каварыянтная тэорыя адхіленняў · Лікавая адноснасць Часопісы General Relativity and Gravitation · Classical and Quantum Gravity · Гравитация и космология · Living Reviews in Relativity Вядомыя вучоныя Эйнштэйн · Мінкоўскі · Шварцшыльд · Леметр · Эдынгтан · Фрыдман · Робертсан · Фок · Кер · Чандрасекар · Пенроўз Хокінг

глядзець размовы правіць

Гарызонт падзей — уяўная мяжа ў прасторы-часе, якая падзяляе тыя падзеі (пункты прасторы-часу), якія можна злучыць з падзеямі на святлападобнай (ізатропнай) бесканечнасці святлападобнымі геадэзічнымі лініямі (траекторыямі светлавых прамянёў), і тыя падзеі, якія так злучыць нельга. Паколькі звычайна святлападобных бесканечнасцей у дадзенай прасторы-часе дзве: тыя, якія адносяцца да мінулага і да будучыні, то і гарызонтаў падзей можа быць два: гарызонт падзей мінулага і гарызонт падзей будучыні. Спрошчана можна сказаць, што гарызонт падзей мінулага падзяляе падзеі на тыя, на якія можна паўплываць з бесканечнасці, і на якія нельга; а гарызонт падзей будучага аддзяляе падзеі, аб якіх можна што-небудзь даведацца, хоць бы ў бесканечна аддаленай перспектыве, ад падзей, пра якія даведацца нічога нельга. Гэта звязана з тым, што скорасць святла з’яўляецца крайняй скорасцю распаўсюджвання любых узаемадзеянняў, так што ніякая інфармацыя не можа распаўсюджвацца хутчэй.

Гарызонт падзей звычайна з’яўляецца 3-мернай гіперпаверхняй. Неабходнай і дастатковай умовай яго існавання з’яўляецца прасторападобнасць хоць бы часткі святлападобнай (ізатропнай) бесканечнасці. Варта адзначыць, што гарызонт падзей — паняцце інтэгральнае і нелакальнае, бо ў яго вызначэнні ўдзельнічае святлападобная бесканечнасць, г. зн. усе бесканечна аддаленыя вобласці прасторы-часу. Таму ў сваім непасрэдным наваколлі гарызонт падзей нічым не вылучаны, што прадстаўляе праблему пры лікавых разліках у агульнай тэорыі адноснасці. Для вырашэння гэтай праблемы прапанаваныя некаторыя паняцці, якія блізкія па ўласцівасцях да гарызонту падзей, але якія вызначаюцца лакальна: дынамічны гарызонт, пасткавая паверхня і ўяўны гарызонт (apparent horizon).

Існуе таксама паняцце гарызонту падзей асобнага назіральніка. Ён падзяляе паміж сабой падзеі, якія можна злучыць з сусветнай лініяй назіральніка святлападобнымі (ізатропнымі) геадэзічнымі лініямі, накіраванымі адпаведна ў будучыню — гарызонт падзей мінулага, і ў мінулае — гарызонт падзей будучыні, і падзеі, з якімі гэтага зрабіць нельга. Напрыклад, пастаянна раўнамерна паскораны назіральнік ў прасторы Мінкоўскага мае свае гарызонты мінулага і будучыні (гл. гарызонт Рындлера).

Гарызонт падзей чорнай дзіркі

Гарызонт падзей будучыні з’яўляецца неабходнай прыкметай чорнай дзіркі як тэарэтычнага аб’екта. Гарызонт падзей сферычна-сіметрычнай чорнай дзіркі называецца сферай Шварцшыльда і мае характэрны памер, званы гравітацыйным радыусам.

Знаходзячыся пад гарызонтам падзей, любое цела будзе рухацца толькі ўнутры чорнай дзіркі і не зможа вярнуцца назад у знешнюю прастору. З пункту гледжання назіральніка, які свабодна падае ў чорную дзірку, святло можа свабодна распаўсюджвацца як у напрамку да чорнай дзіры, так і ад яе. Аднак пасля перасячэння гарызонту падзей нават святло, якое распаўсюджваецца ад назіральніка вонкі, ніколі не зможа выйсці за граніцы гарызонту. Прадмет, які трапіў унутр гарызонту падзей, у рэшце рэшт, верагодна, трапляе ў сінгулярнасць, а перад гэтым выцягваецца ў струну з прычыны высокага градыента сілы прыцягнення чорнай дзіры (прыліўных сіл).

Энергія, магчыма, можа пакідаць чорную дзірку з дапамогай т. зв. выпраменьвання Хокінга, якое прадстаўляе сабой квантавы эфект. Калі так, сапраўдныя гарызонты падзей у строгім сэнсе ў зкалапсаваўшых аб’ектаў у нашым Сусвеце не фарміруюцца. Тым не менш, так як астрафізічна зкалапсаваўшыя аб’екты — гэта вельмі класічныя сістэмы, то дакладнасць іх апісання класічнай мадэллю чорнай дзіры дастатковая для ўсіх магчымых астрафізічнай прыкладанняў^[1].

Іншыя прыклады гарызонтаў падзей

• Для назіральніка, які рухаецца з пастаянным паскарэннем у прасторы Мінкоўскага (яго скорасць у інерцыяльнай сістэме адліку прыбліжаецца да скорасці святла, але не дасягае яе) існуюць два гарызонты падзей, так званыя гарызонты Рындлера. Больш таго, для паскоранага назіральніка існуе аналаг выпраменьвання Хокінга — выпраменьванне Унру^[ru].
• Гарызонт падзей будучага існуе для нас у нашым Сусвеце, калі сучасная касмалагічныя мадэль ΛCDM^[ru] верная.
• У акустыцы таксама існуе канечная скорасць распаўсюджвання ўзаемадзеяння — скорасць гуку, у сілу чаго матэматычны апарат і фізічныя следствы акустыкі і тэорыі адноснасці становяцца аналагічнымі, а ў звышгукавых патоках вадкасці або газу ўзнікаюць аналагі гарызонтаў падзей — акустычныя гарызонты.

Гл. таксама

• Прастора-час
• Радыус Шварцшыльда

Зноскі

1. Сергей Попов. Экстравагантные консерваторы и консервативные эксцентрики // Троицкий Вариант : газета. — 27 октября 2009. — В. 21 (40N). — С. 6—7.