Что происходит, когда объект проходит через горизонт событий черной дыры в ОТО?

Я много раз слышал/читал, что в общерелятивистском описании черной дыры объект пройдет через горизонт событий невредимым (игнорируя приливные силы), в то время как квантовая механика предсказывает, что объект будет термализован (брандмауэр), и что это представляет собой парадокс. Я не могу сослаться на какие-либо конкретные документы здесь, но я смотрел много материалов Леонарда Сасскинда на Youtube.

Насколько я понимаю, с точки зрения наблюдателя, падающего в черную дыру, поле зрения концентрируется на диске позади него из-за экстремальных эффектов линзирования и имеет тенденцию к бесконечной яркости и синему смещению по мере того, как они падают дальше к черной дыре. .

Конечно, любой объект будет уничтожен высокоэнергетическим гамма-излучением до того, как достигнет горизонта событий, наблюдаемого из бесконечности.

Замедление времени не позволит наблюдателю увидеть, что происходит.
Стандартная квантовая механика ничего не предсказывает о горизонтах событий, потому что у нас нет версии квантовой механики, которая была бы проверена на неплоском фоне. Существуют разные группы физиков, которые пытаются разработать версии квантовой механики, которые могут это сделать, но ни одно из этих предложений не является стандартной КМ, и ни одно из них не было проверено. Точно так же можно возразить, что мы не провели достаточно подробных измерений, которые подкрепили бы ОТО как правильную теорию вблизи горизонта событий, так что на самом деле мистер «Я не знаю» свидетельствует против миссис «Может быть…».
Насколько я понимаю, если игнорировать приливные силы, в системе отсчета наблюдатель не испытает ничего особенного. Это просто свободно падающая система. Однако с точки зрения стороннего наблюдателя он просто термализуется на горизонте. Однако это спорный вопрос, см. брандмауэр pradaox.
Позвольте мне перефразировать вопрос: допустим, у нас есть два наблюдателя A и B. A падает в черную дыру, а B наблюдает из бесконечности. А несет факел. B будет наблюдать, как свет от факела становится все более красным из-за замедления времени, пока они не достигнут горизонта событий, где красное смещение становится бесконечным, и они исчезают из поля зрения. Видит ли A, что B становится все более смещенным в синий цвет до тех пор, пока точка, в которой B видел, как A не достигает горизонта событий, и свет от остальной части Вселенной не становится бесконечно смещенным в синий цвет? Игнорируйте бит QM.
Если я правильно помню, ниже внешнего горизонта падающий наблюдатель действительно увидит, как свет из вселенной «обрушивается на него», проблема в том, что... что заставляет нас думать, что за этим горизонтом что-то есть? не говоря уже о плавном переходе для совершенно уникального случая свободно падающего наблюдателя и абсолютно ни для кого другого?
Спасибо, это был ответ, который я хотел. Недавно появилась теоретическая работа, в которой предполагается, что в КМ все, что достигает внешнего горизонта, если смотреть из бесконечности, будет термализовано. Это рассматривается как противоречащее ОТО, где объекты могут пересекать горизонт событий целыми и невредимыми, но, насколько я понимаю, обе теории предсказывают одно и то же, поэтому я не вижу, в чем заключается противоречие.
Я только что заметил, что некоторые другие задали аналогичный вопрос в более формальной манере, проверьте, «может ли материя действительно упасть за горизонт событий».

Ответы (1)

Я думаю, вы запутались в природе парадокса брандмауэра и обычного гравитационного красного смещения, наблюдаемого наблюдателем, падающим в черное. Первое не предсказывает, что падающий наблюдатель увидит бесконечно смещенный в синий цвет свет от всей вселенной, когда они проходят через горизонт событий.

Сценарий довольно подробно рассматривается Тейлором и Уилером («Изучение черных дыр», Эддисон, Уэсли, Лонгман — настоятельно рекомендуется) с точки зрения того, что мог бы увидеть свободно падающий наблюдатель на прямой радиальной траектории в невращающуюся «шварцшильдовскую звезду». " черная дыра. Более подробную информацию об анимации можно найти в этом наборе анимаций, созданных Эндрю Гамильтоном из JILA.

Звезда, расположенная ровно на 180 градусов от радиальной траектории наблюдателя, всегда будет появляться в этом положении, когда наблюдатель смотрит назад — вплоть до сингулярности. Свет будет гравитационно смещаться в синюю сторону на все возрастающую величину, по существу стремясь к бесконечному синему смещению в сингулярности . Ничего особенного не происходит, когда горизонт событий пересекается.

Для звезд, расположенных под углом к ​​радиальному пути, их положение будет искажено, так что они будут казаться удаляющимися от точки, из которой пришел наблюдатель (и также смещены в синий цвет). В последние моменты (на это требуется менее 1,5 × 10 − 4 секунды собственного времени, чтобы упасть с горизонта событий в сингулярность черной дыры массой 10 солнечных, но огромное ∼ 60 секунд для черной дыры в центре нашей Галактики) свет от внешней Вселенной сплющится в интенсивное кольцо под углом 90 градусов к радиальному направлению движения. Так что в конечном итоге вы увидите черноту перед собой, черноту позади и небо, разделенное надвое ослепительным кольцом света (почти оно того стоит!).

Я думаю, что путаница связана с тем, что ситуация была бы совершенно другой для «наблюдателя-оболочки», который мог бы каким-то образом медленно опуститься, чтобы просто зависнуть (используя почти бесконечную ракетную мощность) прямо над горизонтом событий. Да, они увидят, как Вселенная сожмется до точки над их головами и станет сильно синеватой.

Я не имею права писать/рассуждать о парадоксе брандмауэра и его связи с излучением Хокинга, но, похоже, это не общепризнанный факт.

Что происходит, когда объект проходит через горизонт событий черной дыры в ОТО?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v