物理学家简化了爱因斯坦-洛夫洛克关于黑洞的理论

时间：2021-10-25 18:52:01 来源：

爱因斯坦-洛夫洛克理论允许进行量子校正，用一个包含无限多个项的方程式来描述黑洞。但是，根据RUDN大学的物理学家的说法，该理论中黑洞的几何形状可以紧凑的形式呈现，并且数量有限的术语足以描述观测值。这可以帮助科学家通过对爱因斯坦方程进行量子校正来研究理论中的黑洞。

爱因斯坦-洛夫洛克理论允许进行量子校正，用一个包含无限多个项的方程式来描述黑洞。但是，根据RUDN大学的物理学家的说法，该理论中黑洞的几何形状可以紧凑的形式呈现，并且数量有限的术语足以描述观测值。这可以帮助科学家通过对爱因斯坦方程进行量子校正来研究理论中的黑洞。这项工作发表在 Physics Letters B期刊上。

爱因斯坦的广义相对论预言了黑洞的存在，黑洞是宇宙中超大质量的物体，可以吸引包括光在内的所有物体。黑洞由许多数学模型描述，其中之一是爱因斯坦-洛夫洛克理论，该理论强加了量子校正，以阐述广义相对论。其中，黑洞由无数项的总和来描述。但是，来自RUDN大学的物理学家证实，有限数量的术语足以描述在黑洞附近观察到的效应。该方程式的其他组成部分的贡献很小，可以忽略不计。这将大大简化计算，并帮助研究人员通过量子校正研究理论中的黑洞。

根据爱因斯坦的理论，重物会扭曲时空—一种具有三个空间和一个时间维度的4D构造。1971年，洛夫洛克（Lovelock）将该理论进行了概括，以涵盖任意数量的维度。爱因斯坦-洛夫洛克方程式是一个无限大的和：其中的前两项是爱因斯坦的表示形式，随后的每一项都详细说明了时空曲率。

爱因斯坦-洛夫洛克方程中的每个项都乘以所谓的耦合常数。根据RUDN大学的物理学家的说法，如果坚持耦合常数的正值，则可以“截断”高曲率校正。这是由于每个耦合常数都有一个临界值：达到该常数后，黑洞变得不稳定，即实际上无法存在。从数学的观点来看，这样的表示仍然是可能的，但是没有物理意义。项越多，耦合常数的临界值越低。因此，黑洞的稳定性（即其物理存在的可能性）可以用作删除多余项的标准。

“随着每一个新的Lovelock术语的出现，耦合常数的临界值都会降低。这是一个重要的观察结果：它证实，为了找到由新添加的洛夫洛克术语引起的黑洞几何形状的最大可能的校正，所有其他术语都可以忽略不计。”学术研究院的研究人员罗曼•科诺普利亚（Roman Konoplya）说。 RUDN大学引力与宇宙学专业。

根据科学家和他的团队，当包括高于四阶曲率的Lovelock校正时，主要的可观察值（例如黑洞阴影的半径）实际上保持不变。这些发现不仅可以用于研究黑洞中的过程，而且可以用于确认与爱因斯坦理论的可能概括有关的理论预测。

参考：“ 4D爱因斯坦-拉夫洛克黑洞：R. A. Konoplya和A. Zhidenko的曲率层次结构，2020年7月7日， Physics Letters B。DOI：
10.1016 / j.physletb.2020.135607

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