A kopaszsági elv (angolul: no-hair theorem vagy no-hair conjecture) a fekete lyukak fizikájában használt elméleti tétel, amely azt állítja, hogy a fekete lyukak szerkezetét külső megfigyelő számára mindössze három fizikai mennyiség határozza meg: a tömeg, az elektromos töltés és a perdület. Minden más információ, amely az eredeti csillag vagy az összeomlott anyag tulajdonságaira utalna, a fekete lyuk eseményhorizontja mögé kerül, és kívülről nem észlelhető.
Lényege
Az elv szerint a fekete lyukak „kopaszak”, vagyis nincsenek egyedi, megkülönböztető jellemzőik a három alapparaméteren túl. Egy adott tömegű, töltésű és perdületű fekete lyuk minden más, ugyanilyen paraméterű fekete lyuktól megkülönböztethetetlen. A kijelentés szemléletesen azt fejezi ki, hogy a fekete lyuk „elveszíti minden haját”, azaz minden részletet, ami az összeomlás előtti állapotára utalna.
Történet
A kifejezést John Archibald Wheeler amerikai fizikus vezette be az 1960-as évek végén. A matematikai leírást több kutató dolgozta ki, köztük Werner Israel, Brandon Carter és Stephen Hawking, akik különböző esetekre (nem forgó, töltött, illetve forgó-töltött fekete lyukakra) igazolták a tételt.
Matematikai megfogalmazás
A klasszikus általános relativitáselméletben a fekete lyuk megoldások az Einstein–Maxwell-egyenletek három paraméterrel írhatók le: M – tömeg Q – elektromos töltés J – perdület
Ennek megfelelően a Schwarzschild-féle fekete lyuk (nem forgó, nem töltött), a Reissner–Nordström-féle fekete lyuk (töltött, nem forgó), valamint a Kerr–Newman-féle fekete lyuk (forgó és töltött) az összes lehetséges stacionárius megoldás.
Modern kiterjesztések és viták
A kvantummechanika és a Hawking-sugárzás figyelembevételével a kopaszsági elv nem marad teljesen érvényes. A fekete lyukak információs paradoxona éppen abból ered, hogy a klasszikus elmélet szerint az információ elveszik, míg a kvantumelmélet szerint meg kell maradnia. Emiatt a „kopaszság” fogalmát a modern fizika ma már inkább közelítő tételként, semmint abszolút igazságként kezeli.
Források Wheeler, J. A. (1971). Our Universe: The Known and the Unknown. Israel, W. (1967). Event horizons in static vacuum space-times. Physical Review, 164(5), 1776–1779. Carter, B. (1971). Axisymmetric Black Hole Has Only Two Degrees of Freedom. Physical Review Letters, 26(6), 331–333. Hawking, S. W. (1972). Black Holes in General Relativity. Communications in Mathematical Physics, 25(2), 152–166.
Kapcsolódó szócikkek Általános relativitáselmélet
Kategória:Fekete lyukak