표면중력 문서 원본 보기

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[[물리학]]에서 '''표면 중력'''(表面重力, {{llang|en|surface gravity}})은 주어진 물체의 표면에서의 [[중력장]]의 세기다.

== 일반 상대성 이론에서의 표면 중력 ==
[[일반 상대성 이론]]에서는 지평선에서의 표면 중력을 정의한다. [[블랙홀]]의 표면 중력이란 그 주위의 [[사건 지평선]]의 표면 중력을 일컫는다.

[[킬링 지평선]]에서 킬링 벡터 <math>k^\mu</math>를 다음과 같이 규격화하였다고 하자. 지평선에서 무한히 떨어진 경우 (<math>r\to\infty</math>), <math>k^2=-1</math>이 되게 한다. 이렇게 하였을 때, 지평선 위에서
:<math>k^\mu k^\nu_{;\mu}=\kappa k^\nu</math>
라면 <math>\kappa</math>를 킬링 지평선의 '''표면 중력'''이라고 한다.

=== 커-뉴먼 블랙홀의 표면 중력 ===
[[커-뉴먼 계량]]에서 <math>r_+</math>가 [[사건 지평선]]의 위치, <math>r_-</math>가 [[코시 지평선]]의 위치라고 하자. 이는
:<math>r_\pm=G(M\pm\sqrt{M^2-Q^2-J^2/M^2})</math>
이다. 여기서 <math>M</math>은 블랙홀의 질량, <math>Q\sqrt{4\pi\epsilon_0G}</math>는 전하, <math>JG/c</math>는 각운동량이다. 이 경우, 표면 중력은
:<math>\kappa = \frac{r_+-r_-}{2(r_+^2+(J/M)^2)}</math>
이 된다.

=== 정적이지 않은 블랙홀의 표면 중력 ===
정적이지 않은 블랙홀의 경우 위의 정의를 사용할 수 없다. 문헌에서는 정적이지 않는 경우에 대한 표면 중력의 정의가 여러 개 발표되었으나, 아직 어떤 정의가 옳은지 확실치 않은 상태다.<ref>{{저널 인용|제목=Dynamical surface gravity|이름=Alex B.|성=Nielsen|공저자=Jong Hyuk Yoon|저널=Classical and Quantum Gravity|doi=10.1088/0264-9381/25/8/085010|arxiv=0711.1445|bibcode=2008CQGra..25h5010N|권=25|호=8|쪽=5010|날짜=2008-04|issn=0264-9381|언어=en}}</ref><ref>{{저널 인용|제목=Dynamical surface gravity in spherically symmetric black hole formation|이름=Mathias|성=Pielahn|공저자=Gabor Kunstatter, Alex B. Nielsen|arxiv=1103.0750|doi=10.1103/PhysRevD.84.104008|bibcode=2011PhRvD..84j4008P|저널=Physical Review D|권=84|호=10|쪽=4008|issn=1550-7998|언어=en}}</ref>

== 각주 ==
{{각주}}

[[분류:중력]]
[[분류:블랙홀]]
[[분류:일반 상대성이론]]