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黑洞、阿基里斯与原始龟子坐标

科普物理 2024-10-24 v1 广义相对论与量子宇宙学 物理教育

摘要

黑洞的“冻结星”图景基于这样一个事实:外部观察者永远看不到坠落天体缩小到足以形成黑洞视界。这个观点曾是理解黑洞的历史性障碍,至今仍是学生理解视界的绊倒石。将齐泼德原故事中阿基里斯与龟子的离散步骤提升为“齐泼德时间坐标”,提供了一个定量的玩具模型,使学生能够理解为何“冻结星”现象并不意味着物体不能坠入黑洞。该玩具模型可用于在不引入 Schwarzschild 度规及其龟子坐标的前提下,教授关于黑洞这一特征的教学。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.11854,
  title  = {Black holes, Achilles and the original tortoise coordinate},
  author = {Markus Pössel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.11854},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted for publication at Eur. J. Phys