Будет ли черная дыра испаряться через излучение Хокинга, прежде чем вы упадете за горизонт событий?

17

Требуется бесконечное количество времени, чтобы что-то упало за горизонт событий черной дыры с точки зрения кого-то за пределами горизонта событий. Черные дыры также испаряются через некоторое время с точки зрения постороннего из-за излучения Хокинга.

Означает ли это, что вы бы никогда не достигли горизонта событий, если бы упали в черную дыру, потому что черная дыра испарится?

black-hole hawking-radiation Томас
источник
2
Просто чтобы прояснить: если вы упали в черную дыру, вы упали бы и встретили сингулярность задолго до того, как она испарилась, что происходит с человеком, который падает, и то, что видит человек, который смотрит снаружи, - это две очень разные точки зрения на одно и то же событие ,
userLTK
4
Как указывает userLTK, «бесконечное количество времени для того, чтобы что-то упало за горизонт событий», относится только к наблюдателю, наблюдающему падение объекта. Реальный объект, выполняющий «падение», не испытывает этого, поэтому ваш вопрос спорен. Кроме того, логика должна указывать, что если бы это было правдой, ничто не могло бы упасть в черную дыру, и, таким образом, никакие черные дыры не могли бы каждая форма или расти больше.
зефир
1
@zephyr Это большая путаница, и никто не совсем уверен, как ее решить. У него пока нет полного ответа.
сэр Cumference
2
Возможный дубликат Наблюдающего наблюдателя никогда не сможет пересечь горизонт событий Черной дыры?
Петер - Восстановить Монику
1
Я проголосовал за то, чтобы оставить этот вопрос открытым - это другой вопрос, который должен быть закрыт как дубликат, учитывая, что его части были напрямую скопированы с этого.
Чаппо говорит, что SE Dudded Monica

Ответы:

6

Я задал этот вопрос нескольким физикам несколько дней назад. Великие умы думают одинаково, а?

Во-первых, имейте в виду, что излучение Хокинга является только гипотетическим. Это не теория. Если мы верим этой гипотезе, это то, что мы можем получить.

В общей теории относительности черные дыры могут быть описаны с помощью ряда приближений. Например, решение Шварцшильда для черной дыры описывает его как вечный объект - не то, что существует в некоторые времена и не существует для других. Согласно этому решению, горизонт событий должен был существовать всегда и должен существовать вечно.

Черные дыры Шварцшильда очень точно аппроксимируют черные дыры, но, как вы можете сказать, они не могут объяснить, как может образоваться черная дыра, и (при условии, что излучение Хокинга реально), они не объясняют, как можно в конечном итоге испариться.

Конечно, это решение не поможет нам. Я продолжал искать тот, который точно описывает испаряющуюся, создаваемую черную дыру, но я ничего не нашел. Заключение, к которому я пришел, наряду с теми, о которых я спрашивал, состоит в том, что у нашего вопроса есть главная проблема: излучение Хокинга объясняется с помощью квантовой теории поля.

Таким образом, вы не можете просто использовать решение GR для черной дыры; вам понадобится какая-то нечестивая смесь квантовой теории поля и общей теории относительности (имейте в виду, что как GR, так и QFT несовместимы во многих ситуациях).

В конце концов, все сводится к тому, как мало мы знаем о черных дырах. На самом деле невозможно определить, какое решение является лучшим, и наша неспособность согласовать QFT с GR представляет большую проблему. Лучший ответ, который я мог бы дать: «Никто на самом деле не знает, что произойдет, если вы продолжите приближаться к черной дыре».

Мы не знаем, достигнем ли мы горизонта событий, мы не знаем, испарится ли черная дыра. Мы просто недостаточно хорошо понимаем их, чтобы знать, какое решение будет работать или как мы добавим в него QFT. Если бы нам каким-то образом удалось найти приближение, которое должным образом объединяет GR и QFT, я предполагаю (но не цитирую меня) ситуацию, которую вы описали, было бы возможно.

Кстати, если это возможно, то мы можем с уверенностью сказать, что черная дыра любого размера может разорвать вас на части приливными силами. Приливные силы становятся слабее с увеличением размера черной дыры, поэтому можно предположить, что достаточно большая черная дыра не разорвет вас на части.

Однако, если мы примем во внимание излучение Хокинга и если предложенный вами сценарий действительно будет правильным, черная дыра уменьшится по мере испарения. Поскольку по мере приближения к горизонту событий он будет уменьшаться с большей скоростью, он скоро станет достаточно маленьким, чтобы разорвать нас на части.

Сэр
источник
2
Если предположить (БОЛЬШОЕ предположение), что все это работает таким образом, и мы можем каким-то образом пережить приливные силы, мы бы стали свидетелями того, как горизонт событий постоянно сходит от нас по мере приближения, пока он полностью не исчезнет? И затем, в этот момент, мы заметили бы, что за несколько мгновений (с нашей точки зрения) исчезла черная дыра, а остальная часть Вселенной постарела на миллиарды лет?
call2voyage
@ звонил2voyage я полагаю? Бог знает, что на самом деле произойдет, но я предполагаю, что да. Но даже если вы каким-то образом пережили постоянно увеличивающуюся силу приливных сил, вам пришлось бы иметь дело с чрезмерным нагревом аккреционного диска и невероятно сильными магнитными полями.
сэр Cumference
Я спрашиваю, потому что это решение звучит очень похоже на однонаправленную червоточину в будущее.
call2voyage
@ call2voyage Вот как действует замедление времени. Было бы то же самое, если бы вы продолжали приближаться к скорости света - ваше время будет прогрессировать медленнее относительно остальной части Вселенной, а время Вселенной будет прогрессировать быстрее относительно вас. Черная дыра не имеет магических способностей путешествовать во времени, она просто использует гравитационное замедление времени. Все объекты с гравитацией применяют гравитационное замедление времени, но черные дыры будут продолжать расширять ваше время до бесконечности, когда вы приближаетесь к их горизонту событий.
сэр Cumference
Да, но в этом случае вы никогда не пересекаете горизонт, вы просто в конечном итоге.
call2voyage
2

Как было упомянуто в комментарии @zephyr, проблема бесконечного времени на самом деле не проблема.

Когда вы приближаетесь к черной дыре, относительное время к вашей точке зрения не меняется так же, как в другой системе отсчета.

Если посмотреть на вашу ситуацию, все произойдет в «реальном времени», однако, все, что наблюдается в вас и вашей ситуации, займет «и бесконечное количество секунд, которое пройдет за одну секунду».

Это также спорная проблема, потому что были измерения и, возможно, наблюдения (я должен был бы это проверить) звезд, «падающих» в черные дыры. Так что бесконечное время с точки зрения внешних наблюдателей также невозможно.

Короче говоря, лучший способ ответить на ваш вопрос, не вдаваясь в теорию, гипотезы или безумную науку, - это просто заявить: нет, это не значит.

LaserYeti
источник
2
Если мы наблюдали, как звезда падала в черную дыру (я должен был это проверить сам), это не значит, что мы наблюдали, как звезда достигла горизонта событий. Мы могли бы просто увидеть, как звезда разрывается на части. Казалось бы, он приближается произвольно близко к горизонту событий до такой степени, что кажется, что он исчезает, даже не достигая горизонта событий из внешней системы отсчета. Может показаться, что вся масса / энергия чего-либо падающего в черную дыру «подвешена» чуть выше горизонта событий, а ее кажущаяся скорость асимптотически приближается к нулю. (Или я не прав.)
Кит Томпсон