Svarta hål är ett begrepp som kommer från relativitetsteorin, i form av lösningar (av Schwarzschild, Kerr och Newman) till Einsteins fältekvationer för krökt rumtid, med eller utan källor i form av energi och tryck (i energimomentum-tensorn). Svarta hål kan enligt dessa lösningar bara ha tre egenskaper: massa, rotation, och elektrisk laddning. Och det är allt. Ingen inre struktur. Varför? Därför att innanför händelsehorisonten så är gravitationen för stark för att någonting öht skulle kunna hålla emot. Enligt lösningarnas krökta rumtid är ljuskonen tippad inåt mot hålets centrum, dvs själva tiden är riktad inåt centrum. Enda sättet att komma ut skulle vara med en tidsmaskin. Och i centrum finns en singularitet där själva rumtiden tar slut i en oändlig krökning. Teorin har sedan stärkts av hur Oppenheimer (samma som ledde atombombsprojektet!) och Snyder visade med teoretiska beräkningar hur ett svarta hål kunde bildas från kollapsande materia, och med Hawkings och Penroses singularitetsteorem om att singulariteter måste bildas om vissa väldigt allmänna förutsättningar är uppfyllda.
Så långt ursprunget till begreppet och lösningarna som motiverade det. Man kan naturligtvis inte se in i svarta hål, men de ger ändå observerbara konsekvenser i sin omgivning pga sin starka gravitation. T ex de stora svarta hålen i galaxernas centrum avslöjar sig med de ultrasnabba stjärnor som finns i banor runt det. Man tror även att kvasarerna har stora svarta hål i sina centrum, som maler ned och hettar upp enorma mängder materia vilket förklarar varför dessa kan läsa så starkt.
Den vetenskapliga bilden av svarta håls inre är numera dock lite mer komplicerad. Teoretiska beräkningar visar att de är instabila nära singulariteten. Detta är inte något som märks utanför hålet, och det tar inte heller bort singulariteten, men det gör ändå att störningar från t ex infallande materia orsakar en jäkla röra. Här är (bl a) några bilder från Kip Thornes bok The science of Interstellar (köp och läs!): https://www.google.se/search?q=bkl+s...2urolp0szVgiM:
Tar man hänsyn till kvanteffekter är det dock möjligt att det inte finns svarta hål! "Svarta stjärnor" ("black stars") är ett sådant beräknat resultat när man tar hänsyn till något som kallas för vakuumpolarisering. Enligt den analysen förändras själva vakuumet (såsom det definieras i kvantfältteori, dvs teorin om alla sorters partiklar som fotoner, kvarkar, elektroner, Higgs, etc) om rumtiden är krökt istället för platt (=det vanliga sättet att räkna). Dessa förändringar orsakar en repulsiv kraft som hindrar det svarta hålet och dess singularitet från att öht bildas. Iaf under vissa förutsättningar. Istället för ett svart hål har man då något hårt som består av detta "polariserade vakuum", och bara är nätt och jämnt större än ett svart hål. Och det är hett pga Hawkingstrålning som ändå fungerar pga den starka gravitationen. https://en.wikipedia.org/wiki/Black_...ssical_gravity)
Är detta sant? Tyvärr vet vi inte förrän vi har en bättre teori om kvantgravitation. "Svarta stjärnor" är ett resultat från en semiklassisk analys, dvs där man fuskar lite med kvant därför att detta är det bästa man kan göra just nu.
Så långt ursprunget till begreppet och lösningarna som motiverade det. Man kan naturligtvis inte se in i svarta hål, men de ger ändå observerbara konsekvenser i sin omgivning pga sin starka gravitation. T ex de stora svarta hålen i galaxernas centrum avslöjar sig med de ultrasnabba stjärnor som finns i banor runt det. Man tror även att kvasarerna har stora svarta hål i sina centrum, som maler ned och hettar upp enorma mängder materia vilket förklarar varför dessa kan läsa så starkt.
Den vetenskapliga bilden av svarta håls inre är numera dock lite mer komplicerad. Teoretiska beräkningar visar att de är instabila nära singulariteten. Detta är inte något som märks utanför hålet, och det tar inte heller bort singulariteten, men det gör ändå att störningar från t ex infallande materia orsakar en jäkla röra. Här är (bl a) några bilder från Kip Thornes bok The science of Interstellar (köp och läs!): https://www.google.se/search?q=bkl+s...2urolp0szVgiM:
Tar man hänsyn till kvanteffekter är det dock möjligt att det inte finns svarta hål! "Svarta stjärnor" ("black stars") är ett sådant beräknat resultat när man tar hänsyn till något som kallas för vakuumpolarisering. Enligt den analysen förändras själva vakuumet (såsom det definieras i kvantfältteori, dvs teorin om alla sorters partiklar som fotoner, kvarkar, elektroner, Higgs, etc) om rumtiden är krökt istället för platt (=det vanliga sättet att räkna). Dessa förändringar orsakar en repulsiv kraft som hindrar det svarta hålet och dess singularitet från att öht bildas. Iaf under vissa förutsättningar. Istället för ett svart hål har man då något hårt som består av detta "polariserade vakuum", och bara är nätt och jämnt större än ett svart hål. Och det är hett pga Hawkingstrålning som ändå fungerar pga den starka gravitationen. https://en.wikipedia.org/wiki/Black_...ssical_gravity)
Är detta sant? Tyvärr vet vi inte förrän vi har en bättre teori om kvantgravitation. "Svarta stjärnor" är ett resultat från en semiklassisk analys, dvs där man fuskar lite med kvant därför att detta är det bästa man kan göra just nu.