视界

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视界( event horizon ),黑洞的边界,或称单向膜。对于经典黑洞而言,黑洞外的物质和辐射可以通过视界进入黑洞内部,而黑洞内的任何物质和辐射却不能穿出视界。球状黑洞(史瓦西黑洞)的视界是以引力半径rg为径向坐标值的球面:

史瓦西黑洞球面.gif

式中 M为黑洞的质量, G为万有引力常数, c为光速。 视界的表面积 A是一个重要的量,对于球状黑洞 A= 4 πr娷= 16 πG 2 M 2/ c4。由于 视界具有单向膜性质,黑洞的质量 M及其表面积 A,是只增不减的。如果两个黑洞发生碰撞而合并成为一个黑洞,那么,合并后的黑洞的表面积将大于原来两个黑洞的表面积之和。因此,黑洞 视界的表面积与热力学的熵的概念相近。通常就把黑洞的熵定义为黑洞 视界表面积与一常数的乘积。对于有旋转运动的黑洞(克尔黑洞), 视界的径向坐标为:

克尔黑洞视界坐标.gif

式中 J是角动量。在 G= c=1的系统中,

视界的径向坐标.gif

式中 α= J/ M。当 α=0时, r= r g,克尔黑洞就退化为史瓦西黑洞。