Xolum - Holeum - Wikipedia

Holeums ning gipotetik barqaror, kvantlangan tortishish bilan bog'langan holatlari ibtidoiy yoki mikro qora tuynuklar. Xoleumlar L. K. Chavda va Abxijit Chavda tomonidan 2002 yilda taklif qilingan.^[1] Ular bilan bog'liq barcha xususiyatlarga ega sovuq qorong'u materiya. Holeums bo'lishi shart emas qora tuynuklar, garchi ular qora tuynuklardan iborat bo'lsa ham.

Xususiyatlari

The majburiy energiya ${ displaystyle E_ {n}}$ massasining ikkita bir xil mikro qora tuynuklaridan tashkil topgan teshik teshigi ${ displaystyle m}$ tomonidan berilgan^[2]

${ displaystyle E_ {n} = - { frac {mc ^ {2} alpha _ {g} ^ {2}} {4n ^ {2}}}}$

unda ${ displaystyle n}$ asosiy hisoblanadi kvant raqami, ${ displaystyle n = 1,2, ..., infty}$ va ${ displaystyle alpha _ {g}}$ ning tortishish hamkori nozik tuzilish doimiy. Ikkinchisi tomonidan berilgan

${ displaystyle alpha _ {g} = { frac {m ^ {2} G} { hbar c}} = { frac {m ^ {2}} {m_ {P} ^ {2}}}}$

qaerda:

${ displaystyle hbar}$ bo'ladi Plank doimiysi tomonidan bo'lingan ${ displaystyle 2 pi}$;

${ displaystyle c}$ bo'ladi yorug'lik tezligi vakuumda;

${ displaystyle G}$ bo'ladi tortishish doimiysi.

The nTeshikning hayajonlangan holati, keyin berilgan massaga ega bo'ladi

${ displaystyle m_ {H} = 2m + { frac {E_ {n}} {c ^ {2}}}}$

Delikumning atomik o'tishlari uning chiqishiga sabab bo'ladi gravitatsion nurlanish.

Ning radiusi nteshikning hayajonlangan holati quyidagicha

${ Displaystyle r_ {n} = chap ({ frac {n ^ {2} R} { alfa _ {g} ^ {2}}} o'ng) chap ({ frac { pi ^ {2 }} {8}} o'ng)}$

qaerda:

${ displaystyle R = chap ({ frac {2mG} {c ^ {2}}} o'ng)}$ bo'ladi Shvartschild radiusi teshikni tashkil etuvchi ikkita bir xil mikro qora teshiklardan.

Delikum barqaror zarrachadir. Bu ning tortishish analogidir vodorod atomi. U bo'sh joyni egallaydi. Garchi u qora tuynuklardan iborat bo'lsa ham, uning o'zi qora tuynuk emas. Delikum sof tortishish tizimi bo'lgani uchun u faqat tortishish nurlanishini chiqaradi va yo'q elektromagnit nurlanish. Shuning uchun teshikni a deb hisoblash mumkin qorong'u materiya zarracha.^[3]

Ibratli teshiklar va ularning xususiyatlari

Ibratli teshik - bu ko'p miqdordagi mikro qora teshiklarning kvantlangan tortishish bilan bog'langan holati. Iborat bo'lgan so'l teshikning energiya o'ziga xos qiymatlari ${ displaystyle k}$ massaning bir xil mikro qora teshiklari ${ displaystyle m}$ tomonidan berilgan^[4]

${ displaystyle E_ {k} = - { frac {p ^ {2} mc ^ {2}} {2n_ {k} ^ {2}}} chap (1 - { frac {p ^ {2}} {6n ^ {2}}} o'ng) ^ {2}}$

qayerda ${ displaystyle p = k alfa _ {g}}$ va ${ displaystyle k gg 2}$. Tizim yadrodagi barcha mikro qora tuynuklar tasvirlangan bir xil kvant holatidadir deb taxmin qilish orqali soddalashtirilgan ${ displaystyle n}$va bu eng tashqi tomoni, ${ displaystyle k ^ {th}}$ mikro qora tuynuk asosiy kvant raqami bilan tavsiflangan ixtiyoriy kvant holatidadir ${ displaystyle n_ {k}}$.

The jismoniy radius bog'langan holatning qiymati

${ displaystyle r_ {k} = { frac { pi ^ {2} kRn_ {k} ^ {2}} {16p ^ {2} left (1 - { frac {p ^ {2}} {6n ^ {2}}} o'ng)}}}$

Ibratli teshik massasi quyidagicha berilgan

${ displaystyle M_ {k} = mk chap (1 - { frac {p ^ {2}} {6n ^ {2}}} o'ng)}$

Ibratli teshikning Shvarsshild radiusi tomonidan berilgan

${ displaystyle R_ {k} = kR chap (1 - { frac {p ^ {2}} {6n ^ {2}}} o'ng)}$

The entropiya tizimning tomonidan berilgan

${ displaystyle S_ {k} = k ^ {2} S chap (1 - { frac {p ^ {2}} {6n ^ {2}}} o'ng)}$

qayerda ${ displaystyle S}$ so'l teshiklarni tashkil etuvchi alohida mikro qora teshiklarning entropiyasi.

Ibratli teshiklarning asosiy holati

The asosiy holat so'l teshiklar xarakterlidir ${ displaystyle n = infty}$ va ${ displaystyle n_ {k} = 1}$. Teshik bu holatda maksimal bog'lanish energiyasiga, minimal fizik radiusga, maksimal Shvartschild radiusiga, maksimal massaga va maksimal entropiyaga ega.

Bunday tizimni gazdan tashkil topgan deb o'ylash mumkin ${ displaystyle k-1}$ ozod (${ displaystyle n = infty}$) asosiy kvant raqami bo'lgan tashqi qora mikro tuynuk bilan chegaralangan va shu sababli tashqi dunyodan ajratilgan mikro qora tuynuklar ${ displaystyle n_ {k} = 1}$.

Barqarorlik

Yuqoridagi tenglamalardan ko'rinib turibdiki, tuynuklarning barqarorligi sharti quyidagicha berilgan

${ displaystyle { frac {p ^ {2}} {6n ^ {2}}} <1}$

O'zaro munosabatlarni almashtirish ${ displaystyle p = k alfa _ {g}}$ va ${ displaystyle alpha _ {g} = { frac {m ^ {2}} {m_ {P} ^ {2}}}}$ bu tengsizlikka teshiklarning barqarorligi sharti quyidagicha ifodalanishi mumkin

${ displaystyle m$

Delikumlarning asosiy holati quyidagicha tavsiflanadi ${ displaystyle n = infty}$, bu bizga beradi ${ displaystyle m < infty}$ barqarorlik sharti sifatida. Shunday qilib, teshiklarning asosiy holati har doim barqaror bo'lishi kafolatlanadi.

Qora teshiklar

Teshik - bu uning fizik radiusi Shvartsshild radiusidan kichik yoki unga teng bo'lsa, ya'ni.

${ displaystyle r_ {k} leqslant R_ {k}}$

Bunday teshiklar qora tuynuklar deb nomlanadi. Uchun ifodalarni almashtirish ${ displaystyle r_ {k}}$ va ${ displaystyle R_ {k}}$va soddalashtirsak, biz teshikning qora tuynuk bo'lish shartini olamiz

${ displaystyle m geqslant { frac {m_ {P}} {2}} chap ({ frac { pi n_ {k}} {k}} o'ng) ^ { frac {1} {2} }}$

Bilan tavsiflangan asosiy holat uchun ${ displaystyle n_ {k} = 1}$, bu kamayadi

${ displaystyle m geqslant { frac {m_ {P}} {2}} chap ({ frac { pi} {k}} right) ^ { frac {1} {2}}}$

Qora tuynuklar ichki tuzilishga ega bo'lgan qora tuynuklarga misoldir. Qora tuynuklar - bu miqdoriy vositalar yordamida ichki tuzilishini to'liq taxmin qilish mumkin bo'lgan kvant qora tuynuklar ${ displaystyle k}$, ${ displaystyle m}$, ${ displaystyle n}$va ${ displaystyle n_ {k}}$.

Holeums va kosmologiya

Xoleumlar qisqa muddatli sinfning avlodlari deb taxmin qilinadi gamma nurlari.^[5][6] Bundan tashqari, teshiklar paydo bo'lishiga olib keladi kosmik nurlar barcha energiya, shu jumladan ultra yuqori energiyali kosmik nurlar.^[7]

Shuningdek qarang

• Mikro qora tuynuk
• Qora tuynukli elektron
• Plank zarrasi
• To'q materiya

Adabiyotlar

Tashqi havolalar

• Acta Physica: teshiklar nazariyasining rivojlanish tarixi
• Barqaror holyum
• Holeumlardan tortishish radiatsiyasi
• Ichkaridan makro holyum qurish
• Qora holyum