Может ли черная дыра создавать магнитное поле или иметь магнитные полюса? Поскольку ее гравитационное поле притягивает к себе даже свет, который является электромагнитной волной, а магнетизм неотделим от электричества, будет ли черная дыра также притягивать к себе такое поле?
ОТВЕТ
Поставленный вопрос относится к так называемой теории Эйнштейна-Максвелла, которая является теорией, возникающей в результате связи гравитационного поля общей теории относительности и электромагнитного поля. Существует множество строгих решений уравнений этой теории, включая черные дыры, обладающие не только массой и угловым моментом, но также электрическим и магнитным зарядами (что не доказывает, что магнитные заряды существуют в реальности).
Для таких решений ненулевые электрические и магнитные поля существуют как под, так и над горизонтом черной дыры. Поэтому неверно, что черная дыра будет "притягивать к себе" такие поля.
С другой стороны, гравитационное поле влияет на распространение возмущений электромагнитного поля, то есть электромагнитных волн, для описания которых очень часто используются фотоны, рассматриваемые как классические (неквантовые) точечные частицы (это, конечно, далеко идущая, но удобная и полезная идеализация).
Как уже упоминалось, в решениях, описывающих магнитно заряженные черные дыры, существует магнитное поле, но поскольку в природе до сих пор не было обнаружено магнитного заряда, такие решения рассматриваются как нефизические.
С другой стороны, известно, что звезды имеют магнитные поля (создаваемые движениями плазмы, а не магнитными зарядами), и можно задаться вопросом, может ли черная дыра, созданная гравитационным коллапсом звезды, иметь магнитное поле, которое не имело бы характеристик поля, создаваемого магнитными зарядами.
Это естественно вызывает вопрос, существуют ли строгие решения в теории Эйнштейна-Максвелла для описания черных дыр, наделенных дипольным магнитным моментом и имеющих дипольное магнитное поле.
Оказалось, что такие решения существуют, но их поиск был трудной задачей, которая была решена только в первой половине 1990-х годов (эти решения математически гораздо сложнее, чем решения, описывающие черные дыры с магнитными зарядами).
Комментарии
Отправить комментарий