Физика чёрных дыр

Математические основы и предварительные сведения
- Тензорное исчисление и дифференциальная геометрия
- Основы общей теории относительности
- Принцип эквивалентности и геодезические
- Уравнения Эйнштейна и их физический смысл
- Метрические тензоры и кривизна пространства-времени
- Законы сохранения в искривленном пространстве-времени
Классические решения уравнений Эйнштейна
- Решение Шварцшильда для сферически-симметричной массы
- Метрика Шварцшильда и её физическая интерпретация
- Решение Райсснера-Нордстрёма для заряженной чёрной дыры
- Решение Керра для вращающейся чёрной дыры
- Метрика Керра-Ньюмена для заряженной вращающейся чёрной дыры
- Космологические решения и чёрные дыры в расширяющейся Вселенной
Геометрия и структура чёрных дыр
- Горизонт событий и его свойства
- Сингулярности и их классификация
- Эргосфера во вращающихся чёрных дырах
- Координатные системы и их физическая интерпретация
- Диаграммы Пенроуза-Картера
- Максимальное аналитическое продолжение решений
Классическая динамика в поле чёрной дыры
- Движение пробных частиц в метрике Шварцшильда
- Орбиты частиц и фотонов
- Последняя устойчивая круговая орбита
- Захват частиц чёрной дырой
- Движение в поле вращающейся чёрной дыры
- Эффект увлечения системы отсчёта
Излучение и аккреция
- Механизмы излучения вблизи чёрных дыр
- Синхротронное излучение в магнитных полях
- Тормозное излучение и обратное комптоновское рассеяние
- Теория аккреционных дисков
- Модель Шакуры-Сюняева
- Аккреция Бонди и сферически-симметричная аккреция
Наблюдательные проявления чёрных дыр
- Рентгеновские двойные системы
- Активные галактические ядра и квазары
- Джеты и выбросы вещества
- Гравитационное линзирование
- Тень чёрной дыры и горизонт событий
- Прямые наблюдения с помощью интерферометрии
Термодинамика чёрных дыр
- Законы механики чёрных дыр
- Площадь горизонта и энтропия
- Температура Хокинга и излучение чёрных дыр
- Информационный парадокс
- Голографический принцип
Квантовая теория поля в искривленном пространстве-времени
- Квантование полей на фоне классической гравитации
- Эффект Хокинга и его вывод
- Эффект Унру
- Испарение чёрных дыр
- Энтропия запутанности
- Квантовые флуктуации вакуума
Квантовая гравитация и чёрные дыры
- Проблемы квантования гравитации
- Петлевая квантовая гравитация и чёрные дыры
- Теория струн и чёрные дыры
- Голографические модели
- Микросостояния чёрных дыр
- Квантовые поправки к классическим решениям
Образование и эволюция чёрных дыр
- Гравитационный коллапс и образование чёрных дыр
- Критерии образования горизонта событий
- Первичные чёрные дыры
- Слияние чёрных дыр
- Отдача при слиянии
- Эволюция чёрных дыр во Вселенной
Гравитационные волны от чёрных дыр
- Теория гравитационных волн
- Квадрупольная формула
- Излучение при слиянии чёрных дыр
- Численная теория относительности
- Детектирование гравитационных волн
- Анализ данных LIGO/Virgo
Экстремальные и почти экстремальные чёрные дыры
- Предел экстремальности
- Почти экстремальная геометрия Райсснера-Нордстрёма
- Почти экстремальные вращающиеся чёрные дыры
- Конформная структура экстремальных чёрных дыр
- AdS₂ геометрия вблизи горизонта
- Квантовые свойства экстремальных состояний
Высшие размерности и обобщённые теории
- Чёрные дыры в теориях с дополнительными измерениями
- Чёрные струны и чёрные кольца
- Модифицированные теории гравитации
- f(R) гравитация и чёрные дыры
- Скалярно-тензорные теории
- Чёрные дыры в космологии браны
Голографические аспекты чёрных дыр
- Голографический принцип в деталях
- Соответствие AdS/CFT для чёрных дыр
- Энтропийная граница
- Голографическая энтропия запутанности
- Червоточины и квантовая телепортация
- Голографическая сложность
Информация и чёрные дыры
- Информационный парадокс в деталях
- Дополнительность чёрных дыр
- Файрволл парадокс
- Квантовая коррекция ошибок
- Время скремблинования
- Восстановление информации
Численные методы и моделирование
- 3+1 разложение уравнений Эйнштейна
- Схемы эволюции
- Граничные условия
- Моделирование слияний чёрных дыр
- Постньютоновские приближения
Астрофизические применения
- Звёздные чёрные дыры
- Промежуточные чёрные дыры
- Сверхмассивные чёрные дыры
- Формирование и рост чёрных дыр
- Влияние на звездообразование
- Обратная связь с галактиками
Космологические аспекты
- Чёрные дыры в космологическом контексте
- Тёмная энергия и чёрные дыры
- Мультивселенная и чёрные дыры
- Антропный принцип
- Инфляция и первичные чёрные дыры
- Судьба чёрных дыр в далёком будущем
Экспериментальные методы и технологии
- Детекторы гравитационных волн
- Радиоинтерферометрия
- Рентгеновская астрономия
- Гамма-астрономия
- Нейтринная астрономия
- Будущие космические миссии
Математические методы и техники
- Спинорные методы в теории относительности
- Твисторы и чёрные дыры
- Интегрируемые системы
- Солитонные решения
- Теория представлений и симметрии
Связь с другими областями физики
- Физика конденсированного состояния и чёрные дыры
- Квантовая информация
- Статистическая механика
- Физика элементарных частиц
- Космология и инфляция
- Квантовая хромодинамика
Философские и концептуальные вопросы
- Природа пространства и времени
- Детерминизм и квантовая механика
- Принцип причинности
- Реальность и наблюдение
- Редукционизм и эмерджентность
- Границы познаваемости