tailieunhanh - Các định luật của lỗ đen

Bài viết trình bày sự giống nhau đáng chú ý giữa các định luật cơ học của lỗ đen dùng với các định luật của nhiệt động học cổ điển. Các thông số mô tả lỗ đen mà những thông số này tương tự như các thông số mô tả tính chất của hệ nhiệt động; từ đây ta thấy sự tương tự của cơ học lỗ đen với bốn định luật cơ bản của nhiệt động học. | Tạp chí KĨIOA HOC DHSP Sli 4 năm 2ỈÌU4 CÁC ĐINH LUẬT CỦA Lỗ ĐEN LÈ nam Có sự giông nhau rầl dáng chú ý giữa các định luật Cỡ hoc của .lỗ đen dừng vởi các địrih luật của nhiệt động học cổ điển. Bài báo này sẽ trình bày các thững sô mô rả ỉỗ đen mầ những thông số này tương tự như các thông số mô tả lính chếí của hệ nỉiìộr động. Từ đây ta thây sự tương lự củ3 cơ học lỗ đen vdỉ bổn định íuậl cơ bản của nhìột động học. 1 MỞ iìẦĩỉ Nam 1915 Einstem đã có công hiến vĩ đại cho ngành Vặt lý hiện đại khí công bố thuyết tương đốì rộng. Một năm sau đó tìm ra nghiệm riôỉìg của phương trình Einstein và nghiệm trên chứa đựng sự mô tẳ toàn diện vùng không-thời gian bên ngoài lỗ đen khồng quay 5 Bổn mươi bảy nam sau R. Kerr - nhà toán học người New--Zealaưd đã ủm ra nghiệm límg quát mô tẫ lỗ đen quay. Từ nghiệm K e ÍT ta thấy có ba thông số cơ bản nhất đề mô tả ỉỗ đen dừng và cô lập lằ khối lượng mô men động hiỢng và điện tích 5 . Nãm 197 L Hawking đã chứng minh rằng diộn tích chân ữờỉ sự kiện không bao giờ giảm theo thời gian định lý diện tích Hawking 4 Ngay sau đó Bardeen Carter và Hawking đã chứng minh được bổn định luật của cơ học lỗ đen 11. Cách chứng minh cửa các rác giã trên rất độc đáo và chặt chẽ vê mặt toán hoc nhưng Cling vì vậy mà nố rất nặng nề cho những ai rnổi làm quen với vật lý lỗ đen. Bài báo này sẽ trìỉih bày lạ ỉ kếĩ quả cúa các bậc thầy trên một cách đơn giản hơn với hy vọng giúp bạn đọc sinh Vỉên và học viên cao bọc dễ dàng hơn khi muôn làm quen vđí vật lý lỗ đen cổ điển và từ đó bước sang một lĩnh vực đang sôi động hiện nay iằ vật lý ỉỗ đen lương ỉử. 2t CÔNG THỨC TÍCH PHÂN Như đã biêt không-thờĩ gian quanh lỗ đen Kerr cổ tính đối xứng trục và dừng nên í_a có hai nường veclơ Killing là vectư tịnh tiến theo thời gian K và G rì li 2 rìêíi KhOii Vật Lý Trường ĐH5ÌP . 74 Tạp chi KHQA Hpe DHSP TFJICM Lẽ Nam vectơ Killing quay K . Hai trường vectơ Killing trên thỏa mẩn cẩc phương trình sau a b b a K a b Kíi b K bb Rp b -0 1 3 Hoàn toàn .