Излуче́ние Хо́кинга — гипотетический процесс излучения чёрной дырой разнообразных элементарных частиц, преимущественно фотонов; назван в честь Стивена Хокинга. Излучение Хокинга — главный аргумент учёных относительно распада (испарения) небольших чёрных дыр, которые теоретически могут возникнуть в ходе экспериментов на БАК. На этом эффекте основана идея сингулярного реактора — устройства для получения энергии из чёрной дыры за счёт излучения Хокинга.
Исчезнове́ние информации в чёрной дыре́ — гипотетическое явление, которое должно происходить в чёрной дыре, если она действительно подчиняется термодинамическому описанию, предложенному Стивеном Хокингом. Это явление, однако, несовместимо с общими принципами квантовой механики и потому представляет собой серьёзнейшую проблему, стоящую перед квантовой гравитацией.
Термодина́мика чёрных дыр в физике — феноменологический подход к изучению чёрных дыр, основанный на их описании в терминах макроскопического подхода, аналогичного термодинамике. Успешность такого подхода связана с предельной простотой равновесных чёрных дыр, которые обладают малым числом степеней свободы.
Гравитацио́нная сингуля́рность — точка в пространстве-времени, через которую невозможно гладко продолжить входящую в неё геодезическую линию. В таких областях становится неприменимым базовое приближение большинства физических теорий, в которых пространство-время рассматривается как гладкое многообразие без края. Часто в гравитационной сингулярности величины, описывающие гравитационное поле, становятся бесконечными или неопределёнными. К таким величинам относятся, например, скалярная кривизна или плотность энергии в сопутствующей системе отсчёта.
Эндрю Строминджер — американский физик-теоретик, работающий над теорией струн. Сын биохимика Дж. Л. Строминджера. Профессор Гарвардского университета. Внёс существенный вклад в понимание микроскопических основ энтропии чёрных дыр.
Дими́триос Христоду́лу — греческий математик и физик, известный своими достижениями в области теории нелинейных уравнений математической физики, в частности, доказательством нелинейной стабильности пространства Минковского в общей теории относительности без космологического члена, и доказательством устойчивости формирования ловушечных поверхностей, а следовательно, чёрных дыр и гравитационных сингулярностей, при эволюции пространства-времени. Является также одним из авторов концепции неприводимой массы чёрной дыры.
Яаков Давид Бекенштейн — израильский физик-теоретик. Первым в мире высказал идеи относительно применения термодинамики к описанию чёрных дыр. Лауреат премии Вольфа по физике 2012 года. Член Израильской академии естественных и гуманитарных наук.
Тёмная звезда — гипотетический астрономический объект, обладающий такой массой, что для него вторая космическая скорость равна скорости света или превышает её, но при этом описываемый ещё в рамках ньютоновской механики. Любое излучение с поверхности этого объекта в силу величины второй космической скорости оказывается в «ловушке», и, таким образом, этот объект является «тёмным», то есть неразличимым в каком-либо диапазоне, в связи с чем и возникло название. В отличие от чёрных дыр, тёмные звёзды считаются достаточно стабильными
Кольцеобразная сингулярность — понятие общей теории относительности для описания гравитационной сингулярности вращающейся чёрной дыры, или чёрной дыры Керра.
Несингулярные модели чёрных дыр — математические теории, описывающие чёрные дыры без возникновения парадоксов, возникающих в стандартной модели чёрной дыры, в том числе парадоксов исчезновения информации и ненаблюдаемости горизонта событий чёрной дыры.
Первичная чёрная дыра — гипотетический тип чёрной дыры, которая образовывалась не за счёт гравитационного коллапса крупной звезды, а в сверхплотной материи в момент начального расширения Вселенной.
Гравастар — гипотетический астрофизический объект, предложенный в качестве теоретической альтернативы чёрной дыры, теорию гравастара разработали Эмиль Моттола из Национальной лаборатории в Нью-Мексико и Пауль Мазур из Университета Штата Южная Каролина. Сам термин «гравастар» является акронимом английских слов, означающих «звезда гравитационного вакуума». При разработке первых теорий чёрных дыр ещё не были известны фундаментальные физические ограничения, такие как планковская длина и планковское время, поэтому теория гравастара является попыткой своего рода «модернизации» теории чёрных дыр путём включения в неё квантовомеханических эффектов.
Чи́сленная относи́тельность — область общей теории относительности, которая разрабатывает и использует численные методы и алгоритмы для компьютерного моделирования физических процессов в сильных гравитационных полях, когда необходимо численно решать уравнения Эйнштейна. Основные физические системы, для описания которых необходима численная относительность, относятся к релятивистской астрофизике и включают в себя гравитационный коллапс, нейтронные звёзды, чёрные дыры, гравитационные волны и другие объекты и явления, для адекватного описания которых необходимо обращаться к полной общей теории относительности без обычных приближений слабых полей и малых скоростей.
Гипо́теза об отсу́тствии воло́с утверждает, что все изолированные стационарные чёрные дыры описываются решением гравитационных и электромагнитных уравнений Эйнштейна — Максвелла в ОТО и полностью характеризуются всего тремя независимыми внешне наблюдаемыми классическими параметрами: массой, электрическим зарядом и угловым моментом. Вся другая информация о материи, которая образовала чёрную дыру или поглощается ею, исчезает за горизонтом событий чёрной дыры, и следовательно, после релаксации системы посредством излучения гравитационных и электромагнитных волн становится постоянно недоступной для внешнего наблюдения.
В физике, предел Бекенштейна — это верхний предел энтропии S, или количества информации I, которые могут содержаться в заданной ограниченной области пространства, имеющей конечное количество энергии; либо, с другой стороны, максимальное количество информации, необходимое для идеального описания заданной физической системы вплоть до квантового уровня. Это подразумевает, что информация о физической системе, или информация, необходимая для идеального описания системы, должна быть конечной, если система занимает конечное пространство и имеет конечную энергию. С точки зрения информатики это означает, что имеется максимум скорости обработки информации для физической системы, которая имеет конечные размеры и энергию, и что машина Тьюринга с конечными физическими размерами и неограниченной памятью физически нереализуема.
Двойная чёрная дыра — система, состоящая из двух чёрных дыр, вращающихся по тесной орбите друг вокруг друга. Как и сами чёрные дыры, двойные чёрные дыры обычно делят на двойные чёрные дыры звёздных масс, образующиеся или как остатки высокомассивных звёздных систем, или при динамических процессах и взаимных захватах, и на сверхмассивные двойные чёрные дыры, возникающие, вероятно, в результате слияния галактик.
GW190521 — зарегистрированный 21 мая 2019 года гравитационно-волновой всплеск, произошедший в результате слияния двух чёрных дыр. Наблюдение проводилось на детекторах LIGO и Virgo в 03:02:29 UTC, данные о событии были опубликованы 2 сентября 2020 года.
В теоретической физике динамический горизонт (DH) — это локальное описание эволюционирующих горизонтов чёрной дыры. В литературе существуют две различные математические формулировки DH: формулировка 2+2, разработанная Шоном Хейвордом, и формулировка 3+1, разработанная Абэем Аштекаром и другими. Он предоставляет описание чёрной дыры, которая развивается. A соответствующий формализм для чёрных дыр с нулевым притоком является изолированным горизонтом.
Большие дополнительные измерения, ADD,LED — собирательное название теорий физики элементарных частиц, предполагающих что четырёхмерное пространство-время Стандартной модели располагается на бране, погруженной в многомерное пространство, включающее, помимо четырёхмерного пространства-времени, большие или бесконечные дополнительные измерения. Электромагнитное, сильное и слабое взаимодействия действуют внутри четырех измерений этой браны, а гравитоны, кроме того, могут распространяться через дополнительные измерения. Предполагается, что на основе таких теорий можно найти решение ряда физических проблем: проблемы иерархии, проблемы космологической постоянной и т.д. Идея больших дополнительных измерений была выдвинута Нимой Аркани-Хамедом, Савасом Димопулосом и Джиа Двали в 1998 году. Предполагается, что излучение гравитонов в дополнительные измерения позволит экспериментально проверить теорию больших дополнительных измерений на современных ускорителях при энергиях столкновения порядка ТэВ. Один из способов проверить теорию заключается в столкновении двух протонов в Большом адронном коллайдере или электрона и позитрона в электронном ускорителе так, чтобы при их столкновении образовался гравитон, который мог бы излучиться в дополнительные измерения, что привело бы к уменьшению наблюдаемой энергии и поперечного импульса. До сих пор ни один эксперимент на Большом адронном коллайдере не обнаружил подобного эффекта.
Звуковая чёрная дыра — представляет собой явление, при котором фононы не могут покинуть область жидкости, которая течёт быстрее, чем локальная скорость звука. Их называют звуковыми или акустическими чёрными дырами так как захваченные фононы аналогичны свету в астрофизических (гравитационных) чёрных дырах. Они обладают многими свойствами, схожими с астрофизическими чёрными дырами и, в частности, излучают фононную версию излучения Хокинга. Это излучение Хокинга может спонтанно создаваться квантовыми флуктуациями вакуума, по аналогии с излучением Хокинга настоящей чёрной дыры. С другой стороны, излучение Хокинга можно стимулировать классическим процессом. Граница звуковой чёрной дыры, на которой скорость потока изменяется от большей скорости звука до меньшей скорости звука, называется акустическим горизонтом событий.
