作业帮克尔黑洞引力大吗
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/10/04 05:03:58
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克尔黑洞引力大吗
克尔黑洞引力大吗
克尔黑洞引力大吗
史瓦西解描述了大质量恒星球状坍缩形成的黑洞.但恒星总是旋转的,而且在坍缩时,其角动量会保留下来.1962年,新西兰物理学家Roy Kerr得到了旋转黑洞的爱因斯坦方程的解,他所描述的黑洞,其性质除了质量外,还有角动量,这类黑洞被称为克尔黑洞.
绝大多数恒星的自转是较差转动,而克尔黑洞的转动是完全刚性的,视界上所有的点都以同样的角速度转动.但如同恒星的自转速度不能超过某一极限一样（否则离心力太大,恒星就解体了）,克尔黑洞的转动速度也有一个极限,超过这个极限,视界就会“破碎”,只剩下中心的“裸露”奇点.很容易理解,这个极限速度就是光速,在这个极限上,离心力与黑洞的引力正好抵消.
根据克尔的解,克尔黑洞在转动时,是拖拽着周围的时空一起转动,因此,视界也具有角速度,成为与史瓦西黑洞所描述的引力深阱不同的、无底的引力旋涡,旋涡的中心是黑洞,这样一来,虽然视界仍为一个球形,但在其外围还有一个旋转的扁球状的能层（这个名字是物理学家惠勒起的）.能层与视界只在旋转轴处（就是视界的两极处）相切.当一个物体从两极处接近克尔黑洞时,其引力大小与史瓦西黑洞没有不同,直接就掉进去了.但当这个物体是在克尔黑洞的赤道处接近克尔黑洞时,会首先进入能层,并被迫随着旋转时空一起转动.此时,如果为该物体提供一个方向和大小适当的切向速度,物体还是能够沿一条螺旋线脱离黑洞引力,逃出黑洞.但如果该切向速度大小或方向不适当,该物体就会英勇就义.
克尔的解显示,克尔黑洞的中心也与史瓦西黑洞不同.史瓦西黑洞的中心是一个奇点,而克尔黑洞的中心是一个奇异环,中间是空的.那么它能否穿越呢?克尔没有给出答案.