Итак, я знаю, что фотоны не движутся достаточно быстро, чтобы покинуть черную дыру, как только она пересечет горизонт событий. Кроме того, я знаю, что гравитация влияет не на сами фотоны, а на их траекторию. Мой вопрос: если фотоны застряли между сингулярностью и горизонтом событий, куда они пойдут? Они накапливаются вокруг сингулярности, и их просто недостаточно, чтобы пересечь горизонт событий, или они каким-то образом ускользают и просто не излучают свет?
Фотоны не «застревают» на горизонте событий, исходя из своей собственной системы отсчета, они все еще движутся в точке C. Горизонт событий — это просто точка, в которой гравитация от сингулярности достаточно сильна, чтобы скорость убегания превышала C. Чуть выше горизонта событий фотоны все еще могут покинуть черную дыру, а прямо под ней они погружаются в сингулярность. Поскольку предполагается, что сингулярность бесконечно мала и имеет бесконечную плотность, фотоны и все остальное просто продолжают вечно замыкаться в себе.
РЕДАКТИРОВАТЬ 1: Классически сингулярность в центре черной дыры бесконечно мала, а приливные силы в сингулярности бесконечны. Это значит, что в какой-то момент приливные силы преодолеют сильное взаимодействие и атом разорвется на протоны и нейтроны, потом кварки, потом???... Что именно произойдет никто не знает, потому что у нас нет теории квантовой гравитации для ее моделирования.
РЕДАКТИРОВАТЬ 2: Фотон ВОЗМОЖНО «остановиться» на горизонте событий на короткое время. Фотон, испущенный точно на горизонте событий, будет находиться в равновесии ровно до тех пор, пока черная дыра не испустит какое-то излучение Хокинга или не проглотит что-то, что будет колебать радиус Шварцшильда и оставит фотон либо внутри, либо за пределами горизонта событий. Если он останется за горизонтом событий и ускользнет, он покажется удаленному наблюдателю бесконечно красным смещением (оно будет невидимым).
В классической черной дыре Шварцшильда внутри горизонта событий все вещи, будь то безмассовые фотоны или тела с массой, будут двигаться в направлении меньшей радиальной координаты. Это относится даже к свету, излучаемому наружу изнутри горизонта событий.
То есть и свет, и масса неизбежно вынуждены двигаться внутрь и в конечном итоге столкнутся с сингулярностью, поэтому между горизонтом событий и сингулярностью ничего не образуется.
Согласно второму постулату специальной теории относительности, свет всегда наблюдается как движущийся со скоростью с. - Однако собственное время фотона равно нулю. Это означает, что с гипотетической точки зрения фотона не проходит время для фотона, который падает через горизонт событий к сингулярности, а затем излучается как излучение Хокинга.
Для наблюдателей (что бы в данном случае ни означало наблюдение, потому что нет прямого способа измерения фотонов до пересечения горизонта событий) в ОТО скорость фотона c сильно замедляется перед горизонтом событий, фотон приближаясь (почти) вечно к горизонту событий, никогда не достигая его.
Но фотон не будет вечно приближаться к горизонту событий. Он изменит направление при испускании в виде излучения Хокинга. Это означает, что из своей текущей точки вблизи горизонта событий он будет выбрасываться наружу в виде излучения (с точки зрения наблюдателей).
Гипносифл
Павел
Анна В
Нанит
Пьяная кодовая обезьяна