블랙홀 11, 화이트홀, 웜홀

회전하는 블랙 홀의 이벤트 수평선에서 약간 더 멀리 떨어진 곳에 정적 한계로 알려진 또 다른 중요한 수학적 표면이 있다. 관성 프레임의 끌기는 거대한 물체의 회전이 0이 아니라면 이 표면에는 정지된 관찰자가 없다는 것을 의미한다. 정적 한계 안의 모든 물리적으로 실현 가능한 기준 프레임은 회전해야 한다. 이 표면 안에서 공간은 너무 빨리 회전하기 때문에 빛은 블랙 홀과 함께 회전해야 합니다. 즉, 움직이지 않고 있는 것은 불가능합니다. 정적 한계와 사건의 지평선 사이의 영역은 에르고스페어로 알려져 있으며, 그림 10과 같이 혼동스럽게 구형은 아니다. 적도 방향에서는 에라타가 이벤트 수평선보다 훨씬 크지만, 극지방 방향에서는 에라타의 반지름이 이벤트 수평선의 반경과 동일합니다. 에르고스페어의 결과적인 모양은 자라흐데일 호박의 모양을 닮은 경사성 스페로이드입니다. 그러나 에르고스페어의 처음 두 음절은 에너지의 오래 된 단위인 에르곤에서 유래한 '일'또는'에너지'와 관련된 그리스 명사 에크곤에서 왔다. 그리스 동사 에르고에는 에르고스의 성질에 알맞게 둘러싸고 멀리 떨어져 있는 것을 의미하는 것도 흥미롭다. 아마도 이것은 회전하는 블랙 홀 주변에서 이 지역의 이름을 만들고 명명한 로저 펜로즈와 데메트리오스 크리스토두루의 마음 속에 있었을 것이다. 에르고스피의 중요성은 블랙 홀에서 에너지를 추출할 수 있는 지역이라는 것입니다.

원형 공간 안에서 회전하기 때문에, 그 공간 안에 있는 물질의 입자들도 회전 운동으로 휩쓸려 갑니다. 따라서 고려해야 할 회전 에너지는 이러한 공간 회전에 저장되며, 이는 8장에서 다루는 매우 중요한 포인트입니다.

아인슈타인의 일반 상대성 방정식은 특히 풍부하고 곡선 공간 시간의 대체 버전을 설명하는 많은 다양한 해결책을 가능하게 한다. 이것은 우주론자들이 설명하고 생각할 수 있는 무한한 가능한 우주의 원천을 제공한다. 우리가 실제로 살고 있는 우주의 종류는 관찰에 의해서만 결정될 수 있는 것이다. 하지만 그렇다고 해서 수학 물리학자들이 아인슈타인의 방정식을 가지고 온갖 종류의 흥미로운 해결책을 찾는 것을 막을 수는 없습니다.

수학 물리학자들이 생각해낼 수 있는 흥미로운 물체 중 하나는 이른바' 하얀 구멍'이다. 하얀 구멍은 블랙 홀처럼 작용하지만 시간의 방향은 거꾸로 간다. 물질이 흡수되는 대신에, 그것은 분출된다. 피할 수 없는 영역을 표시하는 이벤트 수평선 대신, 아무것도 들어갈 수 없는 영역을 표시합니다. 일단 물질이 하얀 구멍에서 빠져나가면, 그것은 절대로 거기로 돌아올 수 없다. 그것의 전체적인 미래는 밖에 있다. 우리가 6장에서 보듯이, 블랙 홀은 무너지는 별에서 형성되고 결국 양자 역학의 법칙에 의해 호킹의 방사선으로 증발해야 한다. 반면에, 하얀 구멍은 어떤 이유로 인해 자발적으로 블랙 홀로 모이는 방사선에 의해서만 생길 수 있습니다. 실제로 어떻게 이런 일이 일어날 수 있는지 이해하는 것은 쉽지 않으며, 게다가 더글라스 얼 레이는 백색 구멍이 본질적으로 불안정하다는 것을 증명했다.

아인슈타인과 그의 학생인 네이선 로젠이 1930년대 아인슈타인의 방정식을 가지고 놀고 있을 때, 흥미로운 해결책을 발견했다. 공간 시간 영역을 강하게 곡선 처리할 수 있다면 이전에 11개의 작은 다리로 분리되었던 두개의 공간 시간 부분이 충분히 접힐 수 있을 것이다. 별과 은하계 사이의 거대한 거리는 우주 무대에 인간 드라마를 만들고 싶어 하는 작가들에게 항상 불리했고, 그들의 영웅인 아인슈타인-로센 다리가 완벽한 구성을 제공했다. 이 수학적 발명은 공상 과학 소설 작가들에게 절대적인 혜택을 주었는데, 왜냐하면 이것은 우주를 통해 엄청난 거리를 여행할 수 있는 준비된 수단을 제공하기 때문이다. 다시 말하지만, 우리는 wormhole이 실제로 우주에 존재한다는 관찰 증거를 가지고 있지 않습니다. 게다가, 웜홀이 형성되면, 오랫동안 안정적이지 않을 것이라는 상당한 이론적 증거가 있다. 웜홀을 계속 지탱하기 위해서는, 많은 양의 부정적인 에너지 물질이 필요하고, 모든 정상적인 물질은 긍정적인 에너지를 가지고 있습니다. 웜홀을 통과하는 정상적인 물질은 그것을 불안정하게 하고 파괴하여 블랙 홀 특이점으로 변하게 할 수 있습니다.