우주 검열 가설

약자와 강한 우주 검열 가설은 일반 상대성 이론에서 발생하는 중력 특이점 구조에 대한 두 가지 수학적 추측입니다.

아인슈타인 방정식의 해에서 발생하는 특이점들은 전형적으로 사건의 지평선 안에 숨겨져 있기 때문에 나머지 시공간에서 관찰될 수 없다.그렇게 숨겨져 있지 않은 특이점을 벌거벗은 상태라고 한다.약한 우주 검열 가설은 1969년 로저 펜로즈에 의해 고안되었으며 우주에는 벌거벗은 특이점이 존재하지 않는다고 가정한다.

기본

특이점의 물리적 거동을 알 수 없기 때문에 나머지 시공간에서 특이점을 관찰할 수 있다면 인과관계가 무너지고 물리학이 예측력을 잃을 수 있다.Penrose에 따르면 이 문제는 피할 수 없습니다.호킹 특이점 정리, 특이점은 물리적으로 합리적인 상황에서 불가피합니다.여전히, 벗은 특이점, 우주, 상대성 이론의 일반적인 이론으로 명시한 면의 부재 시에,:[1]그것은 우주(아마도 공간의 어떤 유한 지역 특이점의 행사 안에 숨겨진 시야를 제외한)의 전체 진화를 예측할 시간(모르의 순간만의 상태 아는 것이 가능하다 결정론적입니다.e코시 표면이라고 불리는 3차원 초서면상의 모든 곳에서 정확하게 볼 수 있습니다.)우주 검열 가설의 실패는 결정론의 실패로 이어진다. 왜냐하면 특이성의 인과적 미래에서 시공간적 행동을 예측하는 것은 아직 불가능하기 때문이다.우주 검열은 단지 공식적인 관심의 문제가 아닙니다; 블랙홀 사건의 지평선이 ^{[citation needed]}언급될 때마다 그것의 어떤 형태로든 추정됩니다.

로저 펜로즈는 1969년에 우주 검열 가설을 처음으로 공식화했다.

이 가설은 1969년 ^[2]로저 펜로즈에 의해 처음 공식화되었고 완전히 공식적인 방식으로 언급되지는 않았다.어떤 의미에서 이것은 연구 프로그램 제안에 가깝다. 연구의 일부는 물리적으로 합리적이고, 반증이 가능하며,^[3] 흥미로울 정도로 충분히 일반적인 적절한 공식 진술을 찾는 것이다.성명서는 엄밀하게 형식적이지 않기 때문에 (적어도) 두 개의 독립된 공식, 약한 형식 및 강한 형식을 위한 충분한 허용도가 있다.

약하고 강한 우주 검열 가설

약자와 강한 우주 검열 가설은 공간 기하학과 관련된 두 가지 추측이다.

약한 우주 검열 가설은 미래의 무한대에서 볼 수 있는 특이점은 없다고 주장한다.즉, 특이점은 블랙홀의 사건 지평선에 의해 무한대의 관측자로부터 숨겨질 필요가 있다.수학적으로, 추측은 일반적인 초기 데이터의 경우, 최대 코시 개발이 완전한 미래의 영 무한대를 소유한다고 말한다.

강력한 우주 검열 가설은 일반적으로 일반 상대성이론은 결정론이며, 고전 역학은 결정론이라는 것과 같은 의미이다.즉, 모든 관측자의 전통적인 운명은 초기 데이터에서 예측할 수 있어야 한다.수학적으로, 추측은 일반 콤팩트 또는 점근적으로 평평한 초기 데이터의 최대 코시 개발이 일반 로렌츠 다양체로서 국소적으로 확장될 수 없다고 말한다.가장 강력한 의미로 볼 때, 이 추측은 연속적인 로렌츠 다양체[매우 강한 우주 검열]로서의 최대 코시 발전의 확장 불가능성을 국지적으로 시사한다.이 가장 강력한 버전은 2018년 미할리스 다페르모스와 조나단 룩에 의해 충전되지 않은 회전 블랙홀의 ^[4]코시 지평선에 대해 반증되었다.

두 추측은 수학적으로 독립적이다. 왜냐하면 약한 우주 검열이 유효하지만 강한 우주 검열이 침해되는 공간이 존재하기 때문이다. 그리고 반대로 약한 우주 검열이 침해되지만 강한 우주 검열이 유효한 공간이 존재하기 때문이다.

예

$질량$ M(\ $displaystyle$ M $)$ 및 $M$ $각운동량$ J(\ $displaystyle$ J $J$ 의 블랙홀에 해당하는 Ker 메트릭을 사용하여 (회전에 의해 정의된) 적도로 제한된 입자 궤도에 대한 유효 전위를 도출할 수 있습니다.이 가능성은 다음과 같습니다.^[5]

{displaystyle V_{\rm {rm,\ell}=-{\frac {M}{r}+{\frac {2}-a^{2}(e^{2}-1){2r}-{\frac {M(\ell -)^2}-{r^{3}-equiv}-{\frac {{{\e}~},

e

서

r

r {\

displaystyle

r}은 좌표 반지름

,

e {\

displaystyle

e

}

및

e

{\

{\

displaystyle \ell}

은

\ell

각각 테스트 입자의 보존 에너지 및 각 운동량입니다(Killing 벡터로 구성).

우주 검열을 보존하기 위해 블랙홀은 < $a<1$ 1 $디스플레이 스타일$ a $a<1$ $1)$ 의 경우로 제한됩니다. 특이점 주위에 사건의 지평선이 존재하기 위해서는 $a<1$ < $a<1$ ( $디스플레이 스타일$ a < $1$ )의 $a<1$ $a<1$ 을 ^[5]충족해야 합니다.이는 블랙홀의 각운동량이 임계치 이하로 제한되고, 이 값을 벗어나면 지평선이 사라지기 때문입니다.

하틀의 중력으로부터 다음과 같은 사고 실험을 재현했습니다.

구체적으로 검열에 대한 추측을 위반하려고 한다고 상상해 보세요.이것은 블랙홀에 어떤 식으로든 각운동량을 주어 임계치를 초과하게 함으로써 이루어질 수 있습니다(그 아래에서 무한히 시작된다고 가정). $\ell =2Me$ 은 각운동량 $\ell =2Me$ $\ell =2Me$ $\ell =2Me$ e ${\displaystyle$ \ $ell$ = 2Me $\ell =2Me$ 의 입자를 보내서 할 수 있다. 이 입자는 각운동량을 가지고 있기 때문에 블랙홀의 최대 전위가 ( $(e^{2}-1)/2$ 2 - $(e^{2}-1)/2$ ) $(e^{2}-1)/2$ / $(e^{2}-1)/2$ { $display (e^{2$ }- $1)/2$ 미만이어야 블랙홀에 포착할 수 있다.
주어진 조건에서 위의 최대 유효 전위 방정식을 풀면 정확히 $(e^{2}-1)/2$ ( $(e^{2}-1)/2$ 2 - $(e^{2}-1)/2$ ) $(e^{2}-1)/2$ / $(e^{2}-1)/2$ $(\displaystyle (e^{2}-1$ 의 최대 전위가 됩니다. 다른 값을 테스트하면 검열을 위반할 만큼 충분한 각운동량을 가진 입자는 블랙홀에 들어갈 수 없습니다. 왜냐하면,각운동량이 너무 많아서 빠지지 않아요.

개념에 관한 문제

가설을 공식화하는 데는 여러 가지 어려움이 있습니다.

특이점 개념을 적절하게 공식화하는 데는 기술적인 어려움이 있다.
그것은 벌거벗은 특이점이 있spacetimes을 건설하려 하지만 있지 않"육체적으로 합리적인";이런 블랙 홀의 전형적인 예는 아마도"superextremal"M<>;s이 없는 r에서 특이점을 포함한 Q{\displaystyle M<, Q}Reissner–Nordström 해결책,)0{\displaystyle r=0} 어렵지 않다urroun지평선에 의지해서공식적인 진술은 이러한 상황을 배제하는 일련의 가설을 필요로 한다.
가성 물질들은 중력 붕괴의 단순한 모형에서 발생할 수 있고, 특이점들로 이어질 수 있습니다.이것들은 사용된 부피 물질의 단순화된 모델과 더 관련이 있으며, 어떤 경우에도 일반 상대성 이론과는 관련이 없으므로 제외될 필요가 있습니다.
중력붕괴의 컴퓨터 모델은 벌거벗은 특이점이 발생할 수 있다는 것을 보여주었지만, 이러한 모델들은 매우 특별한 상황에 의존한다.이러한 특별한 상황은 일부 가설에 의해 제외될 필요가 있다.

1991년, 존 프레스킬과 킵 손은 스티븐 호킹에게 그 가설이 거짓이라고 내기를 걸었다.호킹은 1997년에 그가 "기술적"이라고 특징지은 특별한 상황을 발견했기 때문에 내기를 인정했다.호킹은 나중에 그러한 기술들을 배제하기 위해 내기를 재구성했다.수정된 베팅은 여전히 유효하다(호킹 박사가 2018년에 사망했지만). 상금은 "승자의 ^[6]나체를 가리기 위한 옷"이다.

반대 예

우주 검열 가설의 많은 공식의 반례를 형성하는 스칼라-아인슈타인 $R_{ab}=2\phi _{a}\phi _{b}$ $R_{ab}=2\phi _{a}\phi _{b}$ $R_{ab}=2\phi _{a}\phi _{b}$ $=$ $R_{ab}=2\phi _{a}\phi _{b}$ a ${\$ $R_{ab}=2\phi _{a}\phi _{b}$ { $displaystyle R_{ab$ }=2 $\phi$ _{ $a}\phi$ _ ${b}$ 에 $R_{ab}=2\phi_a\phi_b$ 대한 정확한 해는 Mark D에 의해 발견되었다.1985년 Roberts:

{\displaystyle ds^{2}=-(1+2\displays ), dv^{2}+r(r-2\display v)\left(d\theta ^{2}+\sin ^{2}\theta }, d\phi ^{2}\right, \varpi \frac {2}\fr(왼쪽)\frln)

여기서

\sigma

(\

displaystyle\display)

는

\sigma

^[7]상수입니다.

「」를 참조해 주세요.

레퍼런스

^ Earman, J. (2007). "Aspects of Determinism in Modern Physics" (PDF). The Philosophy of Physics. pp. 1369–1434.
^ Penrose, Roger (1969). "Gravitational collapse: The role of general relativity". Nuovo Cimento. Rivista Serie. 1: 252–276. Bibcode:1969NCimR...1..252P.
^ "A Bet on a Cosmic Scale, And a Concession, Sort Of". New York Times. February 12, 1997.
^ Hartnett, Kevin (17 May 2018). "Mathematicians Disprove Conjecture Made to Save Black Holes". Quanta Magazine. Retrieved 29 March 2020.
^ ^a ^b 제임스 B 하틀, 15장의 중력: 회전 블랙홀(2003년).ISBN 0-8053-8662-9)
^ "New bet on naked singularities". 5 February 1997. Archived from the original on 6 June 2004.
^ Roberts, M. D. (1989). "Scalar field counterexamples to the cosmic censorship hypothesis". General Relativity and Gravitation. Springer Science and Business Media LLC. 21 (9): 907–939. Bibcode:1989GReGr..21..907R. doi:10.1007/bf00769864. ISSN 0001-7701. S2CID 121601921.

추가 정보

Earman, John (1995). Bangs, Crunches, Whimpers, and Shrieks: Singularities and Acausalities in Relativistic Spacetimes. See especially chapter 2. ISBN 0-19-509591-X.
Penrose, Roger (1994). "The Question of Cosmic Censorship". In Wald, Robert (ed.). Black Holes and Relativistic Stars. ISBN 0-226-87034-0.
Penrose, Roger (1979). "Singularities and time-asymmetry". In Hawking; Israel (eds.). General Relativity: An Einstein Centenary Survey. See especially section 12.3.2, pp. 617–629. ISBN 0-521-22285-0.
Shapiro, Stuart L.; Teukolsky, Saul A. (1991-02-25). "Formation of naked singularities: The violation of cosmic censorship" (PDF). Physical Review Letters. American Physical Society (APS). 66 (8): 994–997. Bibcode:1991PhRvL..66..994S. doi:10.1103/physrevlett.66.994. ISSN 0031-9007. PMID 10043968.
Wald, Robert (1984). General Relativity. pp. 299–308. ISBN 0-226-87033-2.

외부 링크

구식 베팅(1997년 체결)
새로운 내기

[1] Earman, J. (2007). "Aspects of Determinism in Modern Physics" (PDF). The Philosophy of Physics. pp. 1369–1434.

[2] Penrose, Roger (1969). "Gravitational collapse: The role of general relativity". Nuovo Cimento. Rivista Serie. 1: 252–276. Bibcode:1969NCimR...1..252P.

[3] "A Bet on a Cosmic Scale, And a Concession, Sort Of". New York Times. February 12, 1997.

[4] Hartnett, Kevin (17 May 2018). "Mathematicians Disprove Conjecture Made to Save Black Holes". Quanta Magazine. Retrieved 29 March 2020.

[hartle_gravity-5] 제임스 B 하틀, 15장의 중력: 회전 블랙홀(2003년).ISBN 0-8053-8662-9)

[6] "New bet on naked singularities". 5 February 1997. Archived from the original on 6 June 2004.

[7] Roberts, M. D. (1989). "Scalar field counterexamples to the cosmic censorship hypothesis". General Relativity and Gravitation. Springer Science and Business Media LLC. 21 (9): 907–939. Bibcode:1989GReGr..21..907R. doi:10.1007/bf00769864. ISSN 0001-7701. S2CID 121601921.

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

v t 블랙홀
개요
종류들	BTZ 블랙홀 슈바르츠실트 회전 부과된 가상 쿠겔블리츠 초질량 원시 부정 말라멘트-호가스 시공간
크기	마이크로 극치 전자 스타 마이크로쿼사르 중간 질량 초질량 울트라매시브 활동 은하핵 퀘이사 LQG 블라자르 OVV 저소음 무선 라디오 소리
형성	별의 진화 중력 붕괴 중성자별 관련 링크 톨만-오펜하이머-볼코프 한계 백색왜성 관련 링크 초신성 미크로노바 하이퍼노바 관련 링크 감마선 버스트 쌍성 블랙홀 쿼크 별 X선 쌍성
특성.	중력 특이점 링 특이점 정리 이벤트 호라이즌 광자구 가장 안쪽의 안정적인 원형 궤도 에르고스피어 펜로즈법 블랑포드-즈나예크 과정 부착 디스크 호킹 복사 중력 렌즈 마이크로렌즈 본디 부가 M-시그마 관계 준주기 진동 열역학 베켄슈타인 결합 부소의 홀로그래픽 결합 Imirzi 파라미터 슈바르츠실트 반지름 스파게티화
문제들	블랙홀 상보성 정보의 역설 우주 검열 ER = EPR 최종 파섹 문제 방화벽(물리) 홀로그래픽 원리 노헤어 정리
측정 기준	슈바르츠실트(파생) 커 리스너-노르드스트롬 커-뉴먼 헤이워드
대체 수단	비특정 블랙홀 모형 검은 별 어두운 별 암흑 에너지 별 그라바스타 자기권 영구 붕괴 물체 플랑크 별 큐스타 퍼즈볼
아날로그	광학 블랙홀 소닉 블랙홀
리스트	블랙홀 가장 큰 규모 가장 가까운 퀘이사 마이크로쿼사
관련된	블랙홀의 개요 블랙홀 이니셔티브 블랙홀 우주선 빅뱅 빅 바운스 콤팩트 스타 이국적인 별 쿼크 별 프레온성 중력파 감마선 폭발 전구체 중력 우물 초소형 항성계 막 패러다임 네이키드 특이점 준성 Rossi X선 타이밍 탐색기 초광속 운동 블랙홀 물리학 연표 화이트 홀 웜홀 조수 교란 사건 플래닛 나인
주목할 만한	백조자리 X-1 XTE J1650-500 XTE J1118+480 A0620-00 SDSS J150243.09+11557.3 궁수자리 A* 센타우루스 A 봉황 성단 PKS 1302-102 OJ 287 SDSS J0849+1114 톤 618 MS 0735.6+7421 니브 1 헤라클레스 A 3C 273 Q0906+6930 마르카리안 501 ULAS J1342+0928 PSO J030947.49+271757.31 P172+18
카테고리 공통

v t 로저 펜로즈
책들	천황신심(1989년) 마음의 그림자(1994년) 현실로의 길 (2004) 사이클 오브 타임(2010) 우주의 새로운 물리학의 패션, 신앙, 판타지 (2016)
공저	공간과 시간의 본질 (스티븐 호킹과 함께) (1996년) 큰 마음, 작은 마음, 인간의 마음 (애브너 시모니, 낸시 카트라이트, 스티븐 호킹과 함께) (1997년) White Mars 또는 The Mind Set Free (Brian W와 함께) Aldiss)(1999년)
학술 작품	상대성에서의 미분위상의 기술(1972) 스피너와 시공간: 제1권, 이 스피너 미적분과 상대론적 장 (볼프강 린들러와 함께) (1987년) 스피너와 시공간: 시공간 기하학의 제2권 스피너와 트위스터 방법 (볼프강 린들러 포함) (1988)
개념	트위스터 이론 스핀 네트워크 추상 색인 표기법 블랙홀 폭탄 시공간 기하학 우주 검열 와일 곡률 가설 펜로즈 부등식 펜로즈 양자역학 해석 무어-펜로즈 역 뉴먼-펜로즈 형식주의 펜로즈도 펜로즈호킹 특이점 정리 펜로즈 부등식 펜로즈법 펜로즈 타일링 펜로즈 삼각형 펜로즈 계단 펜로즈 그래픽 표기법 펜로즈 변환 펜로즈테렐 효과 조정된 목표 절감/펜로즈-루카스 주장 펠릭스 실험 갇힌 표면 안드로메다 역설 등각 순환 우주론
관련된	라이오넬 펜로즈(아버지) 올리버 펜로즈(형) 조나단 펜로즈(형) 셜리 호지슨(누나) 존 베레스포드 리츠 (할아버지) 조명 문제 양자 마인드

Search

우주 검열 가설

네임스페이스

더

목차

기본

약하고 강한 우주 검열 가설

예

개념에 관한 문제

반대 예

「」를 참조해 주세요.

레퍼런스

추가 정보

외부 링크

Search

우주 검열 가설

기본

약하고 강한 우주 검열 가설

예

개념에 관한 문제

반대 예

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

추가 정보

외부 링크

「」를 참조해 주세요.