ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА Том 190, № 2 февраль, 2017 2017 г. c А.А. Гриб∗†, Ю.В. Павло⇧ ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ И ЧАСТИЦЫ С НУЛЕВОЙ И ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ЭНЕРГИЕЙ Исследуются свойства частиц с нулевой и отрицательной энергией и ненулевыми значениями проекции орбитального момента в эргосфере вращающейся черной дыры. <...> Показано, что знак энергии частицы однозначно определяется угловой скоростью ее вращения в эргосфере. <...> Приводится простое доказательство того факта, что экстремальные черные дыры не могут существовать. <...> Исследован вопрос о возможности неограниченного роста энергии в системе центра масс двух сталкивающихся частиц, из которых одна или обе обладают отрицательной или нулевой энергией. <...> Ключевые слова: черные дыры, метрика Керра, частицы с отрицательной энергией, столкновения частиц, геодезические. <...> ВВЕДЕНИЕ Как известно, в эргосфере вращающихся черных дыр, описывающихся метрикой Керра, существуют особые геодезические, по которым могут двигаться частицы с отрицательной или нулевой (при ненулевой проекции момента количества движения) энергией [1]–[3]. <...> Такие частицы, конечно же, не наблюдаются во внешней по отношению к эргосфере области, где существуют частицы только с положительной энергией. <...> Н. И. Лобачевского, Казанский федеральный университет, Казань, Россия 312 ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ И ЧАСТИЦЫ С НУЛЕВОЙ И ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ЭНЕРГИЕЙ 313 В настоящей работе проводится систематический анализ свойств геодезических в эргосфере черной дыры, получены ограничения для энергии и для проекции орбитального момента частиц с любым значением энергии. <...> На основе полученных ограничений доказано утверждение о том, что не может существовать экстремальная черная дыра с критическим значением собственного углового момента вращения черной дыры. <...> Показано, что геодезические частиц с нулевой энергией в эргосфере черной дыры выходят из-под гравитационного радиуса и затем обратно уходят под гравитационный радиус (как и геодезические <...>