克鲁斯卡尔坐标与史瓦西黑洞的质量
天体物理学
2007-05-23 v3 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 理论
摘要
史瓦西坐标(r,t)无法描述黑洞(BH)事件视界(EH)内部(r <= 2 M)的区域,因为度规系数在r=2 M处表现出奇异性,且粒子的径向测地线看似为零(ds^2 =0),而实际上如果r_g =2 M >0,它必须是类时的(ds^2 >0)。因此,黑洞的内外区域都由无奇异性的克鲁斯卡尔-塞凯赖什坐标描述。然而,我们表明,在这种情况下,对于r=2M,ds^2=0仍然成立。这一结果只有在事件视界与中心奇点重合,或者史瓦西黑洞的质量M=0时才能在物理上得到调和。这一结论与我们后续论文(astro-ph/9904163)的结果一致,该论文指出Oppenheimer-Snyder论文中展示的黑洞形成也对应于质量M=0的黑洞。这意味着史瓦西奇点与中心奇点是同义的,事件视界之下不存在时空。因此,克鲁斯卡尔图所暗示的“白洞”和“其他宇宙”的概念自然不再存在。我们坚持我们的推导是直接的,没有任何歧义的余地,任何读者都应该能够验证它。零质量黑洞形成的固有时间可以被视为无穷大。因此,在任何有限的时代都不会存在黑洞。另一方面,将存在这种永恒坍缩的构型,其表面红移任意高但有限。如果这种坍缩构型上的吸积是径流主导的,那么辐射输出将很少。在观测上,这种坍缩构型可能被识别为“黑洞”。
引用
@article{arxiv.astro-ph/9904162,
title = {Kruskal Coordinates and Mass of Schwarzschild Black Holes},
author = {Abhas Mitra},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9904162},
year = {2007}
}
备注
5 pages using Revtex, evaluates Kruskal derivative and shows that metric become null at Event Horizon, implying zero mass BH