Электронная чёрная дыра

Электронная чёрная дыра, чёрная дыра с массой электрона — гипотетический объект теоретической физики, чёрная дыра с массой и зарядом электрона. Идея о подобных объектах была высказана в серии статей А. Эйнштейна в период 1927—1949. В этих статьях Эйнштейн показал, что если элементарные частицы рассматриваются как сингулярности пространства-времени, то нет необходимости постулировать геодезическое движение как часть общей теории относительности.

Расчёт характеристик

Если рассчитать шварцшильдовский радиус электрона по классической формуле:

$r_s=\frac{2Gm}{c^2}$

где

• G — гравитационная постоянная Ньютона,
• m — масса электрона = Шаблон:Val,
• с — скорость света,

это даст значение: r_s = Шаблон:Val.

Если электрон имеет столь малый радиус, это приведёт к гравитационной сингулярности, и тогда он будет иметь ряд общих свойств с чёрными дырами. В Шаблон:Нп3, которая описывает электрически заряженные чёрные дыры, аналогичный параметр r_q определяется как

$r_q=\sqrt{\frac{q^{2}G}{4\pi {ϵ}_0{c}^4}}$

где q — заряд и ε₀ — электрическая постоянная, что для электрона q = −e = Шаблон:Val даёт значение r_q = Шаблон:Val.

Эти значения показывают, что «электронная чёрная дыра» будет супер-экстремальной и иметь голую сингулярность. Стандартная квантовая электродинамика рассматривает электрон как точечную частицу, что хорошо согласуется с результатами экспериментов. Однако эксперименты, основанные на представлениях квантовой электродинамики, показывают лишь, что радиус электрона меньше комптоновской длины волны для массы порядка миллиона ГэВ, что составляет порядка Шаблон:Val.

Никакой эксперимент в принципе не способен оперировать с объектами размера r_s или r_q, которые меньше планковской длины. Для изучения физики объектов размером меньше планковской длины потребуется дальнейшее развитие теории квантовой гравитации.

См. также

• Квантовая гравитация
• Экстремальная чёрная дыра
• Геон

Литература

• Шаблон:Книга:Мизнер Ч., Торн К., Уилер Дж.: Гравитация
• Brian Greene, The Elegant Universe: Superstrings, Hidden Dimensions, and the Quest for the Ultimate Theory (1999), (See chapter 13)
• John A. Wheeler, Geons, Black Holes & Quantum Foam (1998), (See chapter 10)