El teorema (o conjetura) "sin cabello" sugiere que los agujeros negros pueden describirse completamente por su masa, momento angular y carga. Todos los demás detalles de la formación BH se pierden.
¿Existe una manera simple de entender por qué sería capaz de diferenciar entre un BH hecho de protones y uno hecho de electrones, pero no entre uno hecho de materia en lugar de antimateria?
es decir, ¿qué tiene de especial la carga y por qué el número de leptones, el número de bariones, la extrañeza, etc., no son también propiedades de los agujeros negros?
La respuesta más simple radica en una combinación de la ley de Gauss y el teorema de Birkhoff. Estos dicen, alternativamente, que el campo eléctrico y el campo gravitacional de una distribución de carga esféricamente simétrica solo depende de la carga y la masa-energía encerrada en la capa esférica. .
Por lo tanto, si tengo una distribución esféricamente simétrica de masa cargada, y estoy fuera en algún radio fuera de él, no puedo decir si se derrumbó en un agujero negro o no simplemente haciendo mediciones locales de los campos. Esto significa que la información sobre la carga y la masa del agujero negro debe vivir fuera del horizonte. No existe un conjunto similar de teoremas que indique si la distribución se hizo a partir de electrones o antiprotones, o número de leptones, o similares. Entonces, pierdes la información sobre esas cosas, pero no la masa y la carga.
Tenga en cuenta que la energía de masa en un caparazón depende del campo electromagnético encerrado, por lo que es natural que la métrica de Nordstrom difiera de la métrica de Schwarzschild.
Una respuesta muy breve, aunque algo incompleta, sería que la carga está relacionada con una simetría local, por lo tanto, con un campo de calibre que actúa en todo el espacio-tiempo, incluso si las cargas están dentro del horizonte de eventos, podría usar el campo electromagnético para sondearlo. . El número de Lepton y Baryon, u otras cantidades relacionadas con el sabor, están relacionadas con simetrías globales y, por lo tanto, una vez dentro del horizonte, no hay nada que pueda probar físicamente estos números.
Lo incompleto de la respuesta está relacionado con los otros campos de calibre, a saber, los portadores de fuerzas débiles y fuertes. Tenga en cuenta que, por conjetura sin cabello, el agujero negro tampoco debería contener estas cargas. Como creo que esto es algo más complicado, solo diré que las ecuaciones de Einstein junto con los campos (clásicos) de Yang-Mills permiten soluciones de agujeros negros que violan la conjetura sin cabello, aunque estas soluciones son inestables y, por lo tanto, si son un contraejemplo válido. está en disputa. Los campos escalares también pueden hacer que crezcan pelos (perdón por el juego de palabras)
Hay un Living Review in Relativity de Chrusciel, Costa y Heusler que aborda el teorema de unicidad del agujero negro. Tal vez la introducción te dé una idea de qué parte es teorema, qué es falsa y qué sigue siendo conjetura.
También en los años setenta hubo algunos artículos que daban cálculos detallados que sugerían que los números de leptones y bariones están mal definidos para los agujeros negros y que no son capaces de transportar cargas débiles y fuertes. Un ejemplo típico sería " Trascendence of the Law of Baryon-Number Conservation in Black-Hole Physics " de Bekenstein y sus referencias, especialmente de Hartle y Teitelboim.
usuario4552
tom andersen