¿El teorema de la falta de cabello implica que la materia oscura no puede tener ninguna "carga"?

Por "carga" me refiero a algún tipo de propiedad conservada única, similar a la carga eléctrica, la carga de color, el número bariónico, etc.

El teorema sin cabello establece que los agujeros negros solo pueden tener tres propiedades macroscópicas: masa, momento angular y carga eléctrica. Esto implica que si la materia oscura tuviera alguna "carga" única, podríamos arrojar toda esa materia oscura al agujero negro y la "carga" desaparecería. Por lo tanto, "carga" no se puede conservar, y esta conclusión es independiente de todo y cualquier cosa que pueda describir "carga". De hecho, el teorema de la ausencia de cabello significa que no puede haber otra "carga" para ningún tipo de objeto físico, no solo para la materia oscura.

Por ejemplo, supongamos que postulo una quinta fuerza entre partículas de materia oscura que obedece a la ley del inverso del cuadrado:

F norte mi w = k C 1 C 2 r 2

dónde C 1 y C 2 son las "cargas" de los dos objetos. Entonces debo tener eso C 1 y C 2 no se puede conservar (en contraste con la ley de fuerza de Newton y la ley de Coulomb, donde están), o la teoría está muerta incluso antes de que comience.

¿Es esto correcto? Si es así, suena como un resultado muy poderoso, que afecta no solo a lo conocido sino también a lo desconocido.

Puede tener cargas adicionales, que se conservan incluso en presencia de agujeros negros. Simplemente agregue más fuerzas y tendrá análogos de carga eléctrica. Además, incluso para cargas cuya conservación es violada por agujeros negros, ese no es realmente un efecto importante en la mayoría de los modelos.

Respuestas (1)

Ese teorema solo es válido para las propiedades conocidas que pueden tener las cosas. Si hubiera tipos adicionales de cargos que no conocemos, también podrían conservarse, por ejemplo, consulte el cargo NUT hipotético . Si hubiera cargas monopolares magnéticas, también se conservarían, como en la forma completa de la métrica de Kerr Newman .

La carga NUT no es un muy buen ejemplo, ya que no es una "carga" en el mismo sentido que la carga eléctrica. Además, si bien se pueden escribir soluciones de "agujero negro" con carga NUT, estas no son soluciones de vacío adecuadas de las ecuaciones de Einstein. (Llevan una cantidad de energía distributiva apoyada en su eje de simetría).