黑洞动力学，想了解黑洞，必须先了解它

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相信大多数小伙伴都对黑洞有所了解，并对其充满好奇，那么，想要了解黑洞，不如跟小编一起先来探究一下，看看究竟什么是黑洞动力学！

黑洞并不是

一种消极的天体，小气地将物质都藏起来，永远绝断物质与外界的关联。史蒂芬霍金的黑洞无毛定理告诉我们黑洞只能由三个量来衡量，即质量、角动量、电荷。黑洞的电荷，更重要的是它的角动量，让黑洞成为一个动力学系统，能够受力和施力，并能够吸收和提供能量，这样，黑洞就跟恒星一样，是随时间变化的。所以，我们同样可以类比热力学定律来研究黑洞动力学。

在热力学中，我们通常用温度和熵这两个基本参量来描述一个系统的状态，同样，我们也能用两个参量来描述黑洞的动力学参量，即黑洞的面积和表面引力。

随着对黑洞研究的深入，史蒂芬霍金等科学家慢慢总结出了黑洞动力学定律，总结起来与热力学定律惊人的相似，因此人们以类似的方法为之编号和排序。

第零定律指出，平衡态黑洞视界上的所有点都具有相同的表面引力。按理说，这一特性有点出乎意料：对于通常的转动天体（如地球）而言，离心力使两级变得扁平，两级上的引力比赤道上的要强。但惊奇之处在于，黑洞的视界上，无论旋转速度多快，表面引力都不会发生变化，这也是令人难以理解的地方。

第一定律说的是在黑洞变化的过程中，例如捕获了一个小行星后，其质量、自转速度和角动量如何随表面积和表面引力的变化而变化。即微分式表示为dM=k/8π dA+ΩdJ+VdQ（自然单位制c=G=h bar=1） 其中，M,k,A,Ω,J,V,Q分别为质量（能量），表面引力，表面积，转动角速度，角动量，表面静电势，电荷。

第二定律指出，黑洞的表面积绝不会随时间减小。一个完全孤立的黑洞保持恒定的熵（混乱度），但每当物质或辐射被黑洞捕获，黑洞的表面积就会增大。同样道理，两个黑洞碰撞会合并成一个黑洞，新黑洞面积一定大于两个原来黑洞面积之和。这一定律是由史蒂芬·史蒂芬霍金提出的。

第三定律是指，不可能通过有限次的变化过程，把黑洞的表面引力缩减为零。“极端”克尔黑洞就是表面引力为零的例子，其角动量已经达到临界值。按照这个定律，极端黑洞是自然界里不可能达到的极限状态。对一个缓慢转动的黑洞，可以用适当的轨道让物质落入其中，从而增加其角动量，但依然不可能达到极端状态，所以也不可能产生裸奇点（理论中没有视界包围住的引力奇点）。

了解黑洞动力学是进一步了解黑洞的基础，各位小伙伴读完文章，对黑洞动力学的了解有没有更深入一些呢？接下来是你们的时间，希望一个热闹评论区尽快产生！


本文选自：今日头条

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黑洞不仅仅是动力学系统，还是宇宙监督检控体系。是宇宙“纪检监察委员会”。

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宇宙局部星系循环演变示意图。