ВУЗ:
Составители:
7
отличаясь от неё только историей, своего происхождения и некоторыми
деталями внутреннего строения; применительно к нему названия «белой
дыры» приобретают условный характер. Те белой дыры, которые могли бы
существовать во Вселенной в настоящее время, принадлежат к объектам
последнего типа и не взрываются.
Коши горизонт – поверхность, являющаяся границей области причинной
предсказуемости физических явлений в будущем по начальным данным
(начальным условиям), заданным на некоторой пространственноподобной
трёхмерной поверхности (частичной поверхности Коши). Термин «Коши
горизонт» был введён в 1966 Р. Пенроузом (R. Penrose) и С. Хокингом (S.
Hawking) при исследовании задачи Коши (т.е. задачи определения значений
физических полей, включая гравитационное, по начальным данным на
поверхности Коши) в общей теории относительности. За Коши горизонтом
однозначные предсказания ни в классической, ни в квантовой теории
невозможны, поскольку часть необходимой информации может приходить
туда из других областей пространства, не пересекающихся с начальной
частичной поверхностью Коши. Коши горизонт представляет собой
трёхмерную поверхность с нулевым геодезическим интервалом, т. е. он
образован траекториями световых лучей. В пространстве-времени
Минковского существование Коши горизонта вызвано только тем, что
частичная поверхность Коши, по отношению к которой он определён, имеет
край (иначе говоря, начальные условия заданы не во всём пространстве). Для
максимально расширенной поверхности Коши в пространстве-времени
Минковского, примером которой является трёхмерная поверхность t=const в
инерциальной системе отсчёта, Коши горизонт отсутствует и область
причинной предсказуемости совпадает со всем пространством-временем. В
этом случае поверхность Коши называется глобальной.
Принципиально иная ситуация с Коши горизонтом имеет место в общей
теории относительности (ОТО) ввиду того, что пространство-время в этой
теории может обладать сложной топологической структурой. В решениях
8
ОТО Коши горизонты могут сохраняться даже при максимальном,
непрерывном расширении любой частичной поверхности Коши. Такие Коши
горизонты являются уже свойством пространства-времени в целом. Их
существование однозначно связано с отсутствием глобальной причинной
предсказуемости. Обычно, говоря о Коши горизонте в каком-нибудь
искривлённом пространстве-времени, имеют в виду именно эти Коши
горизонты. В частности, решения ОТО, описывающие идеализированные
вращающиеся или электрически заряженные чёрные дыры, обладают Коши
горизонтом, определённым по отношению ко всему трёхмерному
асимптотически евклидову пространству, в котором находится чёрная дыра;
при этом Коши горизонт всегда находится под горизонтом событий чёрной
дыры и, таким образом, не виден внешнему наблюдателю. Для этих решений
нельзя также построить глобальную поверхность Коши.
С принципиальной точки зрения существование Коши горизонта даже
для максимально расширенных частичных поверхностей Коши и отсутствие
глобальной причинной предсказуемости для некоторых решений ОТО —
нежелательное свойство. Однако теоретические исследования (Р. Пенроуз,
И. Д. Новиков и А. А. Старобинский и др.) показали, что Коши горизонт
внутри идеализированных (стационарных) вращающихся или заряженных
чёрных дыр неустойчив как по отношению к малым нестационарным
гравитационным возмущениям, так и вследствие квантового эффекта
рождения пар элементарных частиц гравитационным или электрическим по-
лем чёрной дыры (Квантовая теория гравитации). Поэтому можно полагать,
что внутри реальных чёрных дыр, возникающих в результате коллапса
первоначально регулярного распределения вещества, Коши горизонт не
образуется и имеет место глобальная причинная предсказуемость.
Максимон — название гипотетичиской частицы максимально большой
массы в спектре масс элементарных частиц. Другими словами, термин
«максимон» (М. А. Марков, 1965) [7] предполагает, что спектр элементарных
частиц ограничивается сверху массой определенного значения. По своему
