事件じけん視界しかい

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くろほら模擬もぎ

事件じけん視界しかい英語えいごevent horizon),またたたえ事件じけん穹界いちしゅ時空じくうまときょくへだた界線かいせん

視界しかいちゅうにんなんてき事件じけんみな無法むほうたい視界しかい外的がいてき觀察かんさつしゃさんせい影響えいきょうざいくろほら周圍しゅういてき便びん事件じけん視界しかい

ざい非常ひじょう巨大きょだいてき重力じゅうりょく影響えいきょうくろほら附近ふきんてき逃逸速度そくどだい光速こうそく使つかいとくにんなん光線こうせんみな不可能ふかのう從事じゅうじけん視界しかい內部逃脫。

根據こんきょ廣義こうぎ相對そうたいろんざいとおはなれ視界しかいてき外部がいぶ觀察かんさつしゃ眼中がんちゅうにんなにしたがえ視界しかい外部がいぶ接近せっきん視界しかいてき物件ぶっけんはた需要じゅようよう無限むげんちょうてき時間じかん到達とうたつ界面かいめん,其影ぞうかい經歷けいれきとめさかい逐漸增強ぞうきょうてきべにうつりただし物件ぶっけん本身ほんみ卻不かいかんいたにんなん異常いじょうなみかいざい有限ゆうげん時間じかん內穿視界しかい

おもね赫麦とく·おもね姆黑(Ahmed Almheiri)、から纳德·马若おっと(Donald Marolf)、约瑟おっと·尔钦斯基(Joseph Polchinski)、詹姆斯·苏利(James Sully)近年きんねんてき研究けんきゅうみとめため事件じけん視界しかいかい造成ぞうせいくろほら,而火牆的存在そんざい跟黑ほら本身ほんみしょう矛盾むじゅん[1]

其他相關そうかんただし不同ふどうてき視界しかい包括ほうかつ同樣どうよう以在くろほらつくり找到てき絕對ぜったい界線かいせんあずか視界しかいえいapparent horizon。另有いち相關そうかんてき名詞めいし包括ほうかつ柯西あずかもとりん視界しかいえいKilling horizonかつなんじぶんまわしなかてきどうけん宇宙うちゅうがくなかてき宇宙うちゅうがく視界しかいひとし

くろほらてき事件じけん視界しかい[编辑]


とおはなれくろほらてき粒子りゅうし以隨意地いじこうかく方向ほうこう移動いどう僅僅きんきんゆう光速こうそくため速度そくど上限じょうげんいちげんせい

時空じくうざいもたれきんくろほらてき地方ちほう開始かいし變形へんけいざいいち些坐しるべけいちゅうこうくろほら移動いどうてきみち於遠はなれくろほらてきみち[Note 1]

ざい事件じけん視界しかいちゅう所有しょゆうてきみちあさこうくろほら中心ちゅうしんぼつゆう粒子りゅうし以脫はなれ

事件じけん視界しかいさい有名ゆうめいてきれい子來こらい廣義こうぎ相對そうたいろんちゅうたいくろほらてき描述:一個質量大到附近的物質或輻射無法逃離其重力じゅうりょくじょうてき天體てんたい通常つうじょう,這個かいとうたい於黑ほらてきだつはなれ速度そくどだい於光そくてき位置いちしか而,さら精確せいかくてき描述ざい這個視界しかいちゅう所有しょゆうてきひかりきりやめけい變形へんけいあさこうくろほら中心ちゅうしん一旦いったん粒子りゅうし進入しんにゅう視界しかいちゅうあさこうくろほら運行うんこうあずかざい時間じかん中前ちゅうぜんぎょういちよう不可避ふかひめんてき,而兩しゃざいぼう些坐しるべけいそこ甚至いちようてき[3][4]

大小だいしょうふみかわら西にし半徑はんけいてき物体ぶったい表面ひょうめん便びん一個不轉動的黑洞的事件視界(うたて動的どうてきくろほらてき行為こういややゆう不同ふどう)。一個物體的史瓦西半徑正比於其質量。理論りろんじょうせつにんなんゆう質量しつりょうてき物體ぶったい以被壓縮あっしゅくなりいちくろほらただわが們將所有しょゆうてき質量しつりょう壓縮あっしゅくしん其對おうてきかわら西にし半徑はんけい大小だいしょうてき空間くうかんちゅうれい太陽たいようまとかわら西にし半徑はんけい大約たいやく3公里くりちょう,而地球ちきゅうてきふみかわら西にし半徑はんけいやく为9毫米。[5]しか而實ぎわじょうせつ地球ちきゅう與太よた具備ぐびあし夠大てき質量しつりょうらい抵抗ていこう如此高密度こうみつどてきじょうがたさんせいてき電子でんしあずか中子なかご簡併壓力あつりょくよう克服こくふく這樣てき壓力あつりょく形成けいせいくろほらしょ需要じゅようてき質量しつりょうしょうためおうほんうみだま極限きょくげん大約たいやく需要じゅよういたりしょう3ばい太陽たいようてき質量しつりょう[6]

しか而,あずかくろほら事件じけん視界しかいてき觀念かんねん常常つねづね誤解ごかいひと通常つうじょう錯誤さくごみとめためくろほらかいはた物質ぶっしつ抽入真空しんくう實際じっさいじょうくろほらたい物質ぶっしつてき吸引きゅういんりょくあずか其他具有ぐゆう重力じゅうりょくてき物質ぶっしつみないちよう。另外いち常常つねづね誤解ごかいてき概念がいねん是認ぜにんためじん們可以觀測かんそくいた物質ぶっしつ掉入くろほらてき過程かてい,這卻不可能ふかのうてき天文學てんもんがく僅僅きんきん以看いたくろほら附近ふきんてき吸積ばんいんため這裡物質ぶっしつ高速こうそく運動うんどう所產しょさんせいてきだかのう輻射ふくしゃ以被じん觀測かんそく。另外,遙遠ようえんてき觀測かんそくしゃなみ不可能ふかのういた物質ぶっしつまたがえつ事件じけん視界しかい,而僅僅能いた物質ぶっしつ越來ごえくえつ慢的速度そくどもたれきん它。[3]

宇宙うちゅうがく視界しかい[编辑]

ざい宇宙うちゅうがくなか也有やゆう不同ふどうてき視界しかい。其中宇宙うちゅうがくてき事件じけん視界しかい觀測かんそく宇宙うちゅうなかどううつり距離きょりさいとおしょ,也就現在げんざいしょ放出ほうしゅつてき光子こうしはたのう未來みらいてき觀測かんそくしゃいたてきさい遠距離えんきょりしょ[7]這與另外いち宇宙うちゅうがくちゅうてき視界しかい粒子りゅうし視界しかいえいparticle horizonてき觀念かんねん不同ふどうてき粒子りゅうし視界しかいざいきゅうていぼう時間じかんてき觀測かんそくしゃ過去かこ釋放しゃくほうてき粒子りゅうし仍舊のう到達とうたつ這個觀測かんそくしゃてきさいとおどううつり距離きょりしょざい粒子りゅうし視界しかいさらとおしょそく便びん宇宙うちゅうつよし誕生たんじょう發出はっしゅつてき光子こうしはた不能ふのうさい到達とうたつ這個觀測かんそくしゃ[8]宇宙うちゅうがく視界しかいてき位置いちあずか時間じかんてき關係かんけい根據こんきょ宇宙うちゅう膨脹ぼうちょうところ決定的けっていてきとう宇宙うちゅうてき膨脹ぼうちょう具備ぐび特定とくていてき性質せいしつ無論むろん觀測かんそくしゃとうまち多久たく時間じかん部分ぶぶんてき宇宙うちゅうはた永遠えいえん法被はっぴ觀測かんそく

いた事件じけん視界しかいてきどううつり距離きょりたいてき函數かんすうため[9]

ざい這個公式こうしきちゅう,""宇宙うちゅうしるべ因子いんし、""光速こうそく、""時空じくうすわしるべけい時間じかんじくてき重點じゅうてんわか宇宙うちゅう永遠えいえん膨脹ぼうちょうのり這個值為無限むげんだい

しか而也ゆう宇宙うちゅうがくてき模型もけいぼつゆう事件じけん視界しかい存在そんざいてきいちれい便びんとく西にしとく宇宙うちゅう模型もけいえいde Sitter universeせき宇宙うちゅうがく視界しかい具體ぐたいてき計算けいさん詳細しょうさいてき記錄きろくざいせきFLRW宇宙うちゅうがく模型もけいてき論文ろんぶんちゅういち狀態じょうたいかたほど近似きんじ宇宙うちゅうてき模型もけい[8][10]

加速かそく粒子りゅうしてき相對そうたい視界しかい[编辑]

"P"空中くうちゅう一個等加速度運動的粒子,"E"一個在粒子相對視界外的事件。 事件じけん前方ぜんぽうてきひかりきりはたかいあずか粒子りゅうしてき世界せかいせんゆうしょ交集。

わかいち粒子りゅうしざい膨脹ぼうちょうてき宇宙うちゅうちゅう以等そく移動いどう且不受到重力じゅうりょくじょう作用さよう麼那宇宙うちゅうちゅう發生はっせいてきにんなん事件じけんはたおわりきわむ這個粒子りゅうししょいたいんため這些事件じけん前方ぜんぽうてきひかりきりあずか粒子りゅうしてき世界せかいせんゆうしょ交集。

另一方面ほうめんわか粒子りゅうしざい加速かそく運動うんどうぼう些情きょう事件じけんてきひかりきりなみかいあずか粒子りゅうしてき世界せかいせんゆうしょ交集。

ざい這樣てき情況じょうきょうわが們說いち相對そうたい視界しかいえいapparent horizon出現しゅつげんざい粒子りゅうしてき加速かそく參考さんこうすわしるべけいちゅう代表だいひょうちょ一個事件無法被粒子觀測到的邊界。

れい如說,一個等加速度運動的粒子便會有相對視界。

みぎ展示てんじりょう這個情況じょうきょうてきいちしめせ意圖いととういち粒子りゅうし加速かそくかい越來ごえくえつ接近せっきん光速こうそくただしなみ無法むほう相對そうたい於他自己じこてき參考さんこうすわしるべけいたちいた光速こうそく

ちゅうてき軌跡きせきいち雙曲線そうきょくせん,而雙曲線きょくせんてき漸近ぜんきんせんいちじょう45てき直線ちょくせん

わかいち事件じけんてきひかりきりてきあたりえんざい這個漸近ぜんきんせん以內てきばなし便びん法被はっぴ這個粒子りゅうししょ觀測かんそく

したがえ粒子りゅうしてき角度かくどらいせつうら便びん形成けいせいりょう一個沒有訊號可以逃出的邊界,しょうため相對そうたい視界しかい

ざい日常にちじょう生活せいかつちゅう視界しかいなみかい出現しゅつげんいんため這需よう無限むげん加速かそく粒子りゅうし,也就代表だいひょうわが們需よう無限むげんてきのうりょう以及無限むげんだいてき器材きざい

あずか事件じけん視界しかいてき交互こうご作用さよう[编辑]

ひと常常つねづねみとめため事件じけん視界しかい特別とくべつくろほらてき事件じけん視界しかい一個會摧毀接近其物質的不可變界面。

實際じっさいじょう所有しょゆう事件じけん視界しかいてき觀念かんねんたい於遠はなれ其的觀測かんそくしゃらいせつてき接近せっきん事件じけん視界しかいてき物體ぶったいそく自身じしんしたがえかいかん受到自己じこまたがこしりょう事件じけん視界しかい(也就またがえつ視界しかい這個事件じけんてきひかりきり觀測かんそくしゃてき世界せかいせんえいあい交)。[11]

たい於一個在寬廣空間以等加速度運動的觀測者來說,無論むろん周圍しゅういてき物質ぶっしつ如何いか移動いどう視界しかいおこりらいざいいち固定こていてき距離きょりがいわか改變かいへん觀測かんそくしゃてき加速度かそくどそく視界しかいてき位置いち便びん可能かのうゆうしょ變動へんどう

另外,觀測かんそくしゃ永遠えいえんかい碰觸いた視界しかい也不かいまたがえつ視界しかい[3]わか觀測かんそくしゃ居住きょじゅうざいとく西にしとく宇宙うちゅうえいde Sitter universeなかてきいち慣性かんせいすわしるべまとばなし麼視かいてき位置いち也將維持いじ固定こてい不變ふへん[12]

とう討論とうろんてきくろほらてき視界しかいしょ遙遠ようえん且相たい靜止せいしてき觀測かんそくしゃはたいたしょざいどう位置いちてき事件じけん視界しかい

這似乎可以允許いんきょ觀測かんそくしゃ降下こうか一根繩子讓他碰觸事件視界,いんためいた視界しかいてき距離きょり有限ゆうげんてき所以ゆえん僅僅きんきん需要じゅよう有限ゆうげんちょうてきなわ便びん達成たっせい

實際じっさいじょう這卻無法むほう辦到,わか緩慢かんまんてき垂下すいかなわ(也就なわじょうてきごといち點在てんざいふみかわら西にしすわしるべえいSchwarzschild coordinatesちゅう相對そうたい靜止せいしてき),こしもたれ近視きんしかいてきなわじょうごといちてんしょ受到てき加速度かそくど(Gちから便びんはたえつ趨近於無げんだい,于是なわ便びんかい撕裂。

わか快速かいそくてき降下こうかなわ麼繩てきそこはし確實かくじつ接觸せっしょく甚至またがえつ視界しかい

ただし一旦いったん這發せいりょう觀測かんそくしゃはた無法むほうさいしょうなわひしげまわいんためひしげかいなわ必定ひつじょうしょうかいひしげ緊繩しか假設かせつなわひしげ緊的,麼繩じょうてき張力ちょうりょくはたずいちょもたれ近視きんしかいてき距離きょり無限むげん增大ぞうだいなみざいぼうしょひしげだんなわ

なみ且,なわだんきれてき地方ちほうかい發生はっせいざい事件じけん視界しかいじょう而是ざい一個可以被觀測者所看到的地方。[13]

まいり[编辑]

附註ふちゅう[编辑]

  1. ^ 這些よし可能かのうてきみちしょ構成こうせいてき集合しゅうごうあるしょうため未來みらいひかりきり包含ほうがん所有しょゆう可能かのうてき世界せかいせんざいちゅう以黃/藍色あいいろてきかくせん表示ひょうじ)。們依あきらあいひのとひたぶる–芬克なんじ斯坦すわしるべけいえいEddington–Finkelstein coordinatesてき方式ほうしき傾斜けいしゃ圖示ずしいちあいひのとひたぶる–芬克なんじ斯坦すわしるべけいてき卡通版本はんぽん),しか而在其他すわしるべけいちゅうひかりきり一定いっていよう這樣傾斜けいしゃれい如說ざいふみかわら西にしすわしるべけいえいSchwarzschild coordinatesなかひかりきり僅僅きんきんへん窄而かいいんためもたれきん事件じけん視界しかい傾斜けいしゃざいかつ魯斯卡爾すわしるべけいなかひかりきり甚至改變かいへん形狀けいじょう及其指向しこう[2]

參考さんこう文獻ぶんけん[编辑]

  1. ^ そん副本ふくほん. [2018-03-17]. (原始げんし内容ないようそん于2019-05-02). 页面そん档备份そん互联网档あん
  2. ^ Misner, Thorne & Wheeler 1973だい848ぺーじ
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 科學かがくじん雜誌ざっし重力じゅうりょくため什麼いんもかい影響えいきょう時間じかんざいくろほらうら時間じかんかい停止ていし嗎?. [2017-01-16]. (原始げんし内容ないようそん于2019-05-02). 页面そん档备份そん互联网档あん
  4. ^ Dieter Brill, “Black Hole Horizons and How They Begin”, Astronomical Review (2012); Online Article, cited Sept.2012.. [2017-01-16]. (原始げんし内容ないようそん档于2014-09-16). 页面そん档备份そん互联网档あん
  5. ^ ひかりあずか物質ぶっしつしょう站-什麼いんもくろほらてきかわら西にし半徑はんけい?. [2017-01-16]. (原始げんし内容ないようそん于2018-11-11). 页面そん档备份そん互联网档あん
  6. ^ I. Bombaci. The Maximum Mass of a Neutron Star. Astronomy and Astrophysics. 1996, 305: 871–877. Bibcode:1996A&A...305..871B. 
  7. ^ Lars Bergström and Ariel Goobar: "Cosmology and Particle Physics", WILEY (1999), page 65.ISBN 0-471-97041-7
  8. ^ 8.0 8.1 Margalef-Bentabol, Berta; Margalef-Bentabol, Juan; Cepa, Jordi. Evolution of the cosmological horizons in a universe with countably infinitely many state equations. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. 015. 2013-02-08, 2013 (02) [2017-01-16]. Bibcode:2013JCAP...02..015M. arXiv:1302.2186可免费查阅. doi:10.1088/1475-7516/2013/02/015. (原始げんし内容ないようそん于2019-12-08). 页面そん档备份そん互联网档あん
  9. ^ Massimo Giovannini. A primer on the physics of the cosmic microwave background. World Scientific. 2008: 70– [2011-05-01]. ISBN 978-981-279-142-9. (原始げんし内容ないようそん于2019-05-02). 页面そん档备份そん互联网档あん
  10. ^ Margalef-Bentabol, Berta; Juan Margalef-Bentabol; Jordi Cepa. Evolution of the cosmological horizons in a concordance universe. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. 2012-12-21, 2012 (12): 035 [2017-01-16]. Bibcode:2012JCAP...12..035M. arXiv:1302.1609可免费查阅. doi:10.1088/1475-7516/2012/12/035. (原始げんし内容ないようそん于2019-12-08). 页面そん档备份そん互联网档あん
  11. ^ UCSB ScienceLine - What happens beyond an event horizon?. [2017-01-16]. (原始げんし内容ないようそん于2020-11-11). 页面そん档备份そん互联网档あん
  12. ^ Berestovskii, Valera; Irina Zubareva. Correct observer's event horizon in de Sitter space-time. arXiv:1406.3239可免费查阅. 
  13. ^ Charles Misner, Kip Thorne, and John Wheeler (1973). Gravitation, p. 824

延伸えんしん閱讀[编辑]