¿Cómo se puede describir un agujero negro en dimensiones superiores más allá del espacio de Minkowski?

No estoy muy seguro de lo que quieres decir exactamente con tu pregunta.

El espacio Minkowski es un espacio n dimensional con métrica [matemática] g _ {\ mu \ nu} = diag [-1,1,1, …, 1] [/ matemática]. O menos eso, dependiendo de su elección o signos.

Un agujero negro está dado por una de las cuatro métricas, aunque la más común es la métrica de Schwarzschild. Una de las características más importantes de este modelo es que es esféricamente simétrico. Esto permite una elección muy conveniente de coordenadas (coordenadas esféricas). En esta elección, solo necesita preocuparse por dos cosas: el tiempo y la distancia radial.

Puede realizar un seguimiento de los ángulos, pero en realidad no agregan nada: su sistema es simétrico esférico, por lo que ninguna función puede depender de ninguno de esos ángulos. Por lo tanto, una manera fácil de escribir la métrica de un agujero negro de Schwarzschild es: [matemáticas] ds ^ 2 = – f [r] ^ 2 dt ^ 2 + \ frac {} {f [r] ^ 2} dr ^ 2 + r ^ 2 d \ Omega ^ 2 [/ matemáticas]. Donde [math] \ Omega [/ math] es la parte angular de la métrica, puede ser cualquier dimensión que elija, se pueden encontrar formas explícitas de escribir en Internet o fácilmente (aunque con un poco de trabajo), deducir .

Tenga en cuenta que para un agujero negro giratorio, la simetría esférica se rompe. Sin embargo, esto significa que cualquier función puede depender de un solo ángulo. (puede hacer que su BH gire de tal manera que necesite dos ángulos para describir este movimiento, pero luego puede girar su sistema de coordenadas). Entonces, si bien esto dará una métrica un poco más complicada, solo está en un ángulo, todos los demás se pueden recopilar en un término [matemático] \ Omega [/ matemático] nuevamente.

Entonces … ¿Estás preguntando cómo se manifestaría un agujero negro en n> 3 dimensiones espaciales? Me imagino que sería una hiperesfera conforme a la geometría de la dimensión que estás examinando. Si bien la geometría n-dimensional es un terreno bastante bien atravesado, no recuerdo que nadie realmente haya tenido efectos gravitacionales en n> 3 dimensiones. Si mi memoria es imperfecta, alguien por favor corrígeme … Si asumimos que los efectos de la gravedad son los mismos en todas las dimensiones espaciales, entonces las cosas se ponen un poco tontas, pero no tan horriblemente. Rob van den Berg menciona que un agujero negro giratorio no tendría simetría esférica. Lo cual, como resulta, es algo así como funciona la rotación de una hiperesfera. Aquí hay una proyección de una que gira en 4 dimensiones espaciales (piense en ella como una cámara oscura vista de un objeto que no estamos realmente preparados para percibir).

Apuesto a que eso tendría algunas distribuciones de masas bastante salvajes que harían inestable el horizonte de eventos, suponiendo que la gravedad funciona de la misma manera en todas las dimensiones. Simplemente dibujando una conjetura simple y sin apoyo, creo que la distribución de masa tambaleante causaría que el horizonte de eventos varíe en un rango de distancias, lo que le da más un cinturón de eventos que un horizonte de eventos.

Sería un ejercicio teórico interesante. Sin embargo, las matemáticas se pondrían bastante feas bastante rápido.