теорема об отсутствии волостеорема
Теорема, сложившаяся в 1960–70-х годах, утверждает: устоявшаяся чёрная дыра в общей теории относительности полностью описывается всего тремя параметрами — массой, электрическим зарядом и моментом вращения. Всё остальное, по образному выражению Джона Уилера, — это «волосы», которые исчезают в процессе коллапса. Доказательство единственности таких «лысых» решений заняло десятилетия и было подтверждено для электромагнитного поля, а затем распространено на общий случай. Аналогия: сколько бы багажа ни было у путешественника, в его паспорте останутся лишь несколько неизменных записей.
Как работает
Когда астрономы видят чёрную дыру, они не могут узнать, из чего она образовалась — из водорода, стула или нейтронов. Гравитационное поле снаружи определяется только тремя числами. Поэтому чёрные дыры похожи друг на друга, как две капли чистой воды.
💡 Если бы у чёрной дыры могли быть «волосы», они бы искажали форму горизонта событий, как причёска меняет силуэт головы, но уравнения гравитации запрещают такую сложность.
ds^2 = -\left(1 - \frac{2Mr - Q^2}{\Sigma}\right) dt^2 + \frac{\Sigma}{\Delta} dr^2 + \Sigma d\theta^2 + \left(r^2 + a^2 + \frac{(2Mr - Q^2)a^2 \sin^2\theta}{\Sigma}\right) \sin^2\theta d\phi^2 - \frac{2a(2Mr - Q^2)\sin^2\theta}{\Sigma} dt d\phi
ds — элемент интервала; t, r, θ, φ — координаты Бойера-Линдквиста; M — масса чёрной дыры; a — удельный угловой момент, a = J/M, где J — угловой момент; Q — электрический заряд; Σ = r² + a² cos²θ; Δ = r² - 2Mr + a² + Q²; константы: c = 1, G = 1 в геометризованных единицах.