Достаточно ли времени у черной дыры, чтобы сформировать сингулярность?

Я пытаюсь разобраться в черных дырах, сингулярностях и радиации. Physics.se содержит много интересных вопросов и ответов, но ни в одном из них мне пока не удалось прочитать о взаимодействии между образованием сингулярности и излучением Хокинга (большинство, кажется, говорит о точке, в которой материя погружается в черную дыру, которая уже имеет сингулярность). ).

Насколько я понимаю, с точки зрения звезды, превращающейся в сингулярность, воспринимаемое время точно такое же, как в классической механике: масса ускоряется по направлению к центру тяжести, и когда «все» есть, это сингулярность. Теперь это занимает конечное время, и сама материя воспринимает именно это. Часть вопроса: как долго это время? Я предполагаю в величине миллисекунд.

Теперь, насколько я понимаю, излучение Хокинга, как только появится горизонт событий, оно начнет излучать отрицательную массу/энергию в направлении сингулярности. Замедление времени становится бесконечно сильнее по мере того, как мы приближаемся к сингулярности, поэтому я бы предположил, что с точки зрения этих отрицательных частиц они все время будут сокращать свое воспринимаемое расстояние до частиц с положительной энергией/массой, которые уже находятся на пути к сингулярности. .

С приближением к сингулярности замедление времени становится как бы бесконечным, даже 10 100 лет или около того требуется, чтобы радиация Хокинга испарила черную дыру. .

Но достигнут ли они их до того, как сформируется сингулярность, так что они нейтрализуют друг друга до такой степени, что гравитационной силы не хватит?

Если это просто вопрос расчета " н пока материя не достигнет сингулярности" и " м с, пока отрицательная масса/энергия не достигнет сингулярности», и расчеты показывают, что всегда н < м тогда я был бы заинтересован в расчете (если возможно, представленном таким образом, который не требует слишком экзотических концепций).

Если это качественный вопрос, в котором некоторые из моих идей в корне неверны, пожалуйста, укажите на них (опять же, если возможно, таким образом, чтобы не требовать слишком экзотических концепций).

Еще один дубликат: physics.stackexchange.com/q/5031 .
@Anixx: Оба вопроса, похоже, касаются того, что воспринимает удаленный наблюдатель, а не того, что происходит с точки зрения самой разрушающейся массы; они не говорят о том, нейтрализуется ли эта масса частицами с отрицательной массой/энергией, созданными излучением Хокинга, до того, как она сформирует сингулярность. Меня особенно интересует сингулярность, а не формирование (кажущегося) горизонта событий.
@JohnRennie: Можете ли вы объяснить подробнее, почему это может быть дубликат? Вроде речь идет об отсутствии горизонта событий, а не о сингулярности...
@PlasmaHH посмотрите на второй вопрос, который я связал. Дело не только в горизонте событий. Он явно спрашивает об особенностях.
@Anixx: Но похоже, что замедление времени замедляет гравитационные коллапсы. Я специально спрашиваю об отмене массы из-за хокинга, отрицательных частиц массы / энергии, «преследующих» те, которые коллапсируют.
А, я понимаю, что вы имеете в виду. Если я вас правильно понял, вы спрашиваете, может ли сингулярность образоваться за видимым горизонтом. Это справедливое резюме? Если это так, вы можете сделать это более ясным.
@JohnRennie: Да, это трудно выразить. Может быть, мы можем также сформулировать это так: может ли сингулярность образоваться за видимым горизонтом, учитывая, что черная дыра «испаряется» от излучения Хокинга. Трудно разобраться в разных позициях наблюдателя; мне кажется, что из-за замедления времени масса, падающая к центру тяжести, «преследуется» частицами с отрицательной массой/энергией от хокинг-излучения, которые компенсируют массу и приводят к испарению всей дыры. Но произойдет ли это уже до того, как возникнет настоящая сингулярность?

Ответы (2)

Ну, скорость убегания черной дыры равна скорости света, c.

Итак, чтобы выбраться из черной дыры, нужно двигаться быстрее света.

На самом деле в природе не запрещено двигаться быстрее скорости света. Вы просто не можете передавать информацию на такой скорости.

Даже электроны или световые лучи иногда могут двигаться быстрее света. Это связано с принципом неопределенности Гейзенберга.

Как известно, ненадолго Δ т полная энергия замкнутой системы может отклоняться от своего предыдущего значения не более чем на Δ Е такой, что Δ т Δ Е ≤ ℏ .

Это означает, что даже в чистом вакууме иногда на короткое время могут появляться виртуальные частицы.

Теперь частица (скажем, отрицательно заряженная), движущаяся в правом направлении, сталкивается с таким образованием виртуальной частицы и античастицы из вакуума:

Е − − − − − − − >< − − − Е + − − − * − − − Е − − − − >

Исходная частица аннигилирует с виртуальной античастицей, а виртуальная частица, которая движется вправо, продолжает свое распространение. Поскольку она не отличается от исходной частицы, можно сказать, что это исходная частица двигалась быстрее, чем ее средняя скорость.

То же самое может произойти и с фотонами. Таким образом, создание виртуальной пары фотон-антифотон позволяет фотону двигаться быстрее света и покинуть черную дыру. Количество античастиц, образующихся в этом процессе, не может быть больше числа неантичастиц. Если они не встречаются с реальной частицей, то аннигилируют со своей виртуальной парой и исчезают.

Поскольку античастица фотона тоже фотон, получается, что эта античастица просто представляет собой электромагнитное поле в противоположной фазе.

Таким образом, создание виртуальной пары фотон-антифотон позволяет фотону двигаться быстрее скорости света и покинуть черную дыру. Фотон всегда движется в точке с, а антифотон фотона — это фотон. см. ответ здесь: physics.stackexchange.com/questions/160765/…

Замедление времени становится бесконечно сильнее по мере того, как мы приближаемся к сингулярности, поэтому я бы предположил, что с точки зрения этих отрицательных частиц они все время будут сокращать свое воспринимаемое расстояние до частиц с положительной энергией/массой, которые уже находятся на пути к сингулярности. .

Я не физик, так что отнеситесь к этому с недоверием (или, скорее, с фунтом), но я считаю, что приведенная выше цитата подчеркивает, где ваше предположение неверно. Восприятие замедления времени меняется по мере приближения к сингулярности. Позвольте мне привести пример, который мне более знаком (в конце концов, никто на самом деле не знает, что происходит внутри горизонта), и заменить сингулярность горизонтом событий: наблюдатель, смотрящий на объект, падающий в черную дыру, заметит, что этот объект как бы останавливается. недалеко от горизонта событий. Но как только наблюдатель приближается к горизонту и, в конце концов, пересекает его, это восприятие меняется, поскольку сам наблюдатель подвергается воздействию замедления времени. Наблюдатель никогда не сможет «поймать» объект, который он наблюдал, таким образом.

Или, говоря иначе: объекты, расположенные ближе к сингулярности, ощущают более сильную гравитационную силу, чем объекты, расположенные дальше. Таким образом, чем ближе они находятся, тем быстрее они движутся к сингулярности. Это означает, что если бы вы находились внутри горизонта событий, вы бы воспринимали все, что удаляется от вас (вещи, расположенные ближе к аттрактору, движутся быстрее вас, а вы двигаетесь быстрее, чем предметы, находящиеся дальше от него, чем вы сами).

Достаточно ли времени у черной дыры, чтобы сформировать сингулярность?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v