【摘要】:正像之前所说,爱因斯坦场方程是一个由10个非线性的偏微分方程组成的方程组,对它的求解非常难.事实上爱因斯坦本人也没有得到一个精确的解析解,他用相对论来解释的物理现象,主要根据的是所谓的近似解.第一个求解出爱因斯坦场方程精确解的人是德国著名天文学家、物理学家史瓦西(K.Schwarzschild,1873—1916).图10-9黑洞史瓦西解被称作是史瓦西度规,本质上是一个球对称的场方程解,即它假设
正像之前所说,爱因斯坦场方程是一个由10个非线性的偏微分方程组成的方程组,对它的求解非常难.事实上爱因斯坦本人也没有得到一个精确的解析解,他用相对论来解释的物理现象,主要根据的是所谓的近似解.第一个求解出爱因斯坦场方程精确解的人是德国著名天文学家、物理学家史瓦西(K.Schwarzschild,1873—1916).
图10-9 黑洞
史瓦西解被称作是史瓦西度规,本质上是一个球对称的场方程解,即它假设一个质量分布成球对称的物体,在周围时空中产生的时空弯曲效应.史瓦西解的形式如下:
通过这个表达式我们可以看出史瓦西解有两个奇点.第一个奇点是
在处的点,第二个奇点是在
处的点.这两个奇点有它自身的物理意义,与黑洞的理论有密切的关系.
从经典力学的观点,我们也可以得到视界半径.事实上,一个具有质量为M的天体,在距离它r处所具有的引力势能是
如果它的引力强到连光都不能够从它的引力场中逃逸出来,那么它的引力势能将会正好抵消掉光所具有的动能,也就是说
因此
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