Я задавал аналогичный вопрос о фотонах и черных дырах, но хотел перефразировать его более конкретно, так что вот...
С тех пор, как я узнал, что длина волны и частота фотона неразрывно связаны со скоростью света, мне стало интересно, что это говорит нам о самой скорости света. Внесите в картину красно-синее смещение, и я начал думать о крайних случаях, например, может ли фотон когда-либо смещаться в бесконечность (бесконечно большая длина волны или бесконечно большая частота). В одном из ответов на мой первоначальный вопрос упоминается, что фотон, выпущенный точно на горизонте событий в радиальном направлении прямо от центра черной дыры, застрянет там. Используя терминологию пределов, мы бы сказали, что «поскольку расстояние от точки высвобождения фотона до горизонта событий стремится к нулю», мы, кажется, подразумеваем, что на горизонте событий фотон не будет двигаться., это, конечно, нарушает другие законы физики, поэтому я и задаю вопрос. Кажется, это сценарий, который должен осветить тьму внутри черной дыры . Я не лукавлю, я искренне верю, что в наших подходах есть что-то, чего нам не хватало, например, изучение физических пределов, таких как абсолютный ноль. Есть ли связь между тем, почему атом не может быть охлажден до 0К точно так же, как фотон никогда не может двигаться со скоростью ниже с, в какой бы среде он ни оказался?
Простите меня и, пожалуйста, поправьте меня, если я плохо описываю, у меня нет надлежащего словарного запаса; моя цель — понять, существует ли связь, а не написать что-нибудь для рецензируемого журнала. Если атомы, охлажденные до температур, приближающихся к 0 Кельвина, начнут образовывать конденсат Бозе-Эйнштейна из-за перекрытия их квантовых волновых функций, возникнет ли аналогичный эффект при приближении фотонов к горизонту событий (ГС)? Если фотоны не могут на самом деле пройти через ЕН, то является ли ЕН более похожей на физическую поверхность в том смысле, что, поскольку фотоны не могут пройти через ЕН, уравнения, пытающиеся описать внутреннюю часть, на самом деле бессмысленны, так же как попытка делить на ноль или найти квадратный корень из -1? Это приводит к другим вопросам, например, если фотоны (и я' m, предполагая, что атомы тоже) не могут пройти ЭД, то любое вещество, попадающее в черную дыру после образования ЭД, никогда не достигло бы сингулярности, и, таким образом, распределение этой новой массы сформировало бы сферу вблизи ЭД? Будет ли правильно сказать, что эта новая материя «кажется» добавляющей массу сингулярности из-за своего распределения, хотя на самом деле никогда не находится в сингулярности? Я знаю, что это больше, чем один вопрос, но я не уверен, как разбить его на лучшие куски, предложения приветствуются. добавить массу к сингулярности из-за ее распределения, никогда не находясь в сингулярности? Я знаю, что это больше, чем один вопрос, но я не уверен, как разбить его на лучшие куски, предложения приветствуются. добавить массу к сингулярности из-за ее распределения, никогда не находясь в сингулярности? Я знаю, что это больше, чем один вопрос, но я не уверен, как разбить его на лучшие куски, предложения приветствуются.
Отвечая на ваши вопросы один за другим:
Теперь отвечая на вопрос в вашем заголовке: Ничего. Позвольте мне процитировать себя...event horizons, as with any other surfaces in spacetime of general relativity, are locally the same. So forget the speculation.
В одном из ответов на мой первоначальный вопрос упоминается, что фотон, выпущенный точно на горизонте событий в радиальном направлении прямо от центра черной дыры, застрянет там.
...
мы, кажется, подразумеваем, что на горизонте событий фотон не будет двигаться, это, конечно, нарушает другие законы физики, поэтому я задаю вопрос.
Это необходимо решить.
Хотя верно то, что фотон остается на горизонте, вы должны прийти к пониманию того, что фотон там, тем не менее , движется .
Это лучше всего визуализировать с помощью координат Крускала-Секереса :
В этих координатах видно, что горизонт, световой конус события в начале координат, является светоподобным .
И в этих координатах ясно, что фотон на горизонте не «стоит на месте»; пространственная координата действительно меняется.
Тот факт, что радиальная координата Шварцшильда не меняется, не означает, что фотон там не движется. Координаты Шварцшильда сингулярны на горизонте, но пространство-время там совершенно регулярно.
Фактически координаты Шварцшильда не включают горизонт, за исключением события в начале координат диаграммы Крускала, т. е. координаты Шварцшильда r=2M при любом значении t являются координатами начала координат.
Йоханнес
Крис Гериг
Келли С. Френч