Кіріспе
Қара тесіктердің кванттық әсерлеріне қатысты көзқарас. Қара тесік теориясында, қара тесік мембранасы парадигмасы – кванттық механика принциптері мен есептеулерін қолданбай, қара тесіктердің сыртқы физикасы үшін кванттық механика болжаған әсерлерін көруге және есептеуге көмектесетін жеңілдетілген модель. Ол қара тесікті қара тесік оқиғасы горизонтына өте жақын немесе одан да жақын жердегі жұқа, классикалық сәуле шығаратын бет (немесе мембрана) ретінде бейнелейді. Бұл қара тесіктер теориясына қатысты тәсілді Кип С. Торн, Р. Х. Прайс және Д. А. Макдональд жасаған.
In black hole theory, the black hole membrane paradigm is a simplified model, useful for visualising and calculating the effects predicted by quantum mechanics for the exterior physics of black holes, without using quantum mechanical principles or calculations. It models a black hole as a thin, classically radiating surface (or membrane) at or vanishingly close to the black hole's event horizon. This approach to the theory of black holes was created by Kip S. Thorne, R. H. Price and D. A. Macdonald.
Электрлік кедергі
Торн (1994) қара тесіктерді зерттеуге бұл көзқарас Ханьни, Руффини, Валд және Коэннің 1970-жылдардың басында қара тесікке түскен электр зарядталған бөлшектің алысқа жүрген байқаушыға оқиға көкжиегінің сыртында қалып тұрғандай көрінетінін түсінуінен туындағанын мәлімдейді. Егер оның бейнесі сақталса, оның электр өріс сызықтары да сақталуы керек және «мұздаған» бейне орнына нұсқауы керек (1994, 406 б.). Егер қара тесік айналса және бөлшектің бейнесі тартылса, оған байланысты электр өріс сызықтары да онымен бірге тартылып, «электр динамосының» қарапайым әсерін тудыруы керек (динамо теориясын қараңыз). Бұдан әрі жүргізілген есептеулер қара тесіктің көрінетін электр кедергісі сияқты қасиеттерін анықтады (408 б.). Осы өріс сызықтарының қасиеттері оқиға көкжиегіне дейін байқалатын болғандықтан, ал жалпы салыстырмалылық теориясы ешқандай динамикалық сыртқы әсерлер көкжиектен өтуі мүмкін емес екенін көрсеткендіктен, осы электрлік қасиеттерге жататын көкжиектегі бетті ойлап табу ыңғайлы деп есептелді.
Хокинг сәулесі
Горизонттың теориялық электрлік сипаттамаларын модельдеуге қолданылғаннан кейін, мембраналық тәсіл кванттық механикамен болжанған Хокинг сәулелену әсерін модельдеу үшін де пайдаланылды. Алыстағы тұрақты бақылаушының координаттар жүйесінде Хокинг сәулеленуі кванттық механикалық бөлшектер жұбының пайда болуы ретінде сипатталады (виртуалды бөлшектерді қамтиды), бірақ қара тесікке жақын тұрақты бақылаушылар үшін бұл әсер нақты бөлшектерді қамтитын дәстүрлі сәулелену эффектісіне ұқсайды. Мембраналық парадигмада қара тесік осы тұрақты, еркін қозғалмайтын бақылаушылардың жиынтығымен көрінетіндей сипатталады, ал олардың ортақ координаттар жүйесі оқиға көкжиегінде аяқталады (өйткені бақылаушы жалпы салыстырмалылық теориясы бойынша оқиға көкжиегінде немесе одан төмен орналаса алмайды), сондықтан бұл дәстүрлі сәулелену оқиға көкжиегінде немесе одан жоғары орналасқан ыстық материалдың өте жұқа қабатынан шығарылғандай сипатталады, мұнда бұл координаттар жүйесі қолданыссыз болады. Электрлік жағдай сияқты, мембраналық парадигма пайдалы, себебі бұл әсерлер оқиға көкжиегіне дейін байқалуы керек, бірақ жалпы салыстырмалылық теориясы (GR) оларды көкжиектен өтуге рұқсат етпейді. Оларды көкжиектегі гипотетикалық жұқа сәулеленетін мембранаға жатқызу, оларды жалпы салыстырмалылықтың оқиға көкжиегінен қашу мүмкін емес деген болжамына тікелей қайшы келмей, классикалық түрде модельдеуге мүмкіндік береді. 1986 жылы Кип С. Торн, Ричард Х. Прайс және Д. А. Макдональд осы идеяны зерттеген әртүрлі авторлардың мақалаларының жинағын жариялады: "Қара тесіктер: мембраналық парадигма".