Испарится ли черная дыра из-за излучения Хокинга до того, как вы упадете за горизонт событий?

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 конечное время с точки зрения постороннего из-за излучения Хокинга.

Означает ли это, что вы никогда не достигнете горизонта событий, если упадете в черную дыру, потому что черная дыра испарится?

Просто для ясности: если вы упадете в черную дыру, вы упадете и встретитесь с сингулярностью задолго до того, как она испарится, то, что происходит с человеком, падающим в нее, и то, что видит человек снаружи, — это две совершенно разные точки зрения на одно и то же событие. .
Как указывает userLTK, «бесконечное количество времени, в течение которого что-то может упасть за горизонт событий» относится только к наблюдателю, наблюдающему за падением объекта. Фактический объект, совершающий «падение», не испытывает этого, поэтому ваш вопрос спорный. Кроме того, логика должна подсказывать, что если бы это было правдой, ничто не могло бы упасть в черную дыру и, следовательно, никакие черные дыры не могли бы образовываться или увеличиваться в размерах.
@zephyr Это большая путаница, и никто не знает, как ее решить. На него еще нет полного ответа.
Я проголосовал за то, чтобы оставить этот вопрос открытым - это другой вопрос, который следует закрыть как дубликат, учитывая, что его части были напрямую скопированы из этого.

Ответы (3)

Несколько дней назад я задал этот вопрос паре физиков. Великие умы думают одинаково, не так ли?

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

В общей теории относительности черные дыры можно описать с помощью ряда приближений. Например, решение Шварцшильда для черной дыры описывает ее как вечный объект, а не то, что существует какое-то время и не существует какое-то время. 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 заметить, они не могут объяснить, как может образоваться черная дыра, и (при условии, что излучение Хокинга реально) они не объясняют, как она может в конечном итоге испариться.

Конечно, это решение нам не поможет. Я продолжал искать то, что точно описывает испаряющуюся, созидаемую черную дыру, но ничего не нашел. Вывод, к которому я пришел вместе с теми, кого я задавал, заключается в том, что в нашем вопросе есть серьезная проблема: излучение Хокинга объясняется с помощью квантовой теории поля.

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

В конце концов, все сводится к тому, как мало мы на самом деле знаем о черных дырах. На самом деле невозможно определить, какое решение является лучшим, и наша неспособность согласовать КТП с ОТО создает большую проблему. Лучший ответ, который я мог бы дать, это «никто 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 не понимаем их достаточно хорошо, чтобы знать, какое решение сработает или как мы поместим в него QFT. Если бы нам каким-то образом удалось найти приближение, которое правильно сочетает ОТО и КТП, я предполагаю (но не цитирую меня по этому поводу), что описанная вами ситуация была бы возможна.

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

Однако, если принять во внимание излучение Хокинга и если предложенный вами сценарий действительно верен, черная дыра будет уменьшаться по мере испарения. Поскольку по мере приближения к горизонту событий он будет уменьшаться быстрее, вскоре он станет достаточно маленьким, чтобы разорвать нас на части.

Итак, если предположить (БОЛЬШОЕ предположение), что все это работает таким образом, и мы можем каким-то образом пережить приливные силы, станем ли мы тогда свидетелями того, как горизонт событий постоянно сужается от нас по мере нашего приближения, пока он полностью не исчезнет? И тогда в этот момент мы бы заметили, что за те несколько мгновений, которые потребовались (с нашей точки зрения) для исчезновения черной дыры, остальная Вселенная состарилась на миллиарды лет?
@ Called2voyage, я полагаю? Бог знает, что произойдет на самом деле, но я предполагаю, что да. Но даже если бы вы каким-то образом пережили постоянно возрастающую силу приливных сил, вам пришлось бы иметь дело с сильным нагревом аккреционного диска и невероятно сильными магнитными полями.
Я спрашиваю, потому что это решение очень похоже на червоточину с односторонним движением в будущее.
@ Called2voyage Именно так действует замедление времени. То же самое было бы, если бы вы продолжали приближаться к скорости света — ваше время шло бы медленнее относительно остальной Вселенной, а время Вселенной шло бы быстрее относительно вас. У черной дыры нет магических способностей путешествовать во времени, она просто использует гравитационное замедление времени. Все объекты с гравитацией применяют гравитационное замедление времени, но черные дыры будут продолжать растягивать ваше время до бесконечности по мере того, как вы приближаетесь к их горизонту событий.
Верно, но в этом случае вы никогда не пересекаете горизонт, вы просто оказываетесь в будущем.
@ Called2voyage Опять же, никто не знает, как это решить, но возможно. Помните, что черная дыра будет продолжать сжиматься, а приливные силы будут увеличиваться, поэтому, даже если вы каким-то образом выжили в других смертоносных частях черной дыры, вас все равно, вероятно, разорвет на части.
Я начинаю понимать, что имел в виду Хокинг, когда говорил, что черных дыр не существует.
@ Called2voyage: Если вы действительно увидите, что горизонт событий сужается по мере вашего приближения (из-за замедления времени), вы также подвергнетесь бомбардировке излучением Хокинга. Общее количество радиации, которая может поразить вас, ограничено, так что защититься от нее возможно, но это будет неприятно.
@ Called2voyage Вам не нужно пытаться нырнуть за горизонт событий черной дыры, чтобы совершить путешествие в далекое будущее. Вы можете просто проложить курс, который приведет вас к горизонту событий, фактически не проходя через него, и ваши часы в конечном итоге зафиксируют гораздо меньше времени, чем время, принадлежащее внешнему наблюдателю. Однако путешествие со скоростью, близкой к скорости света, вероятно, является более безопасным методом такого путешествия во времени.
@ Дуглас Я знаю, я имел в виду очевидное отсутствие горизонта событий для падающего наблюдателя.
@ Called2voyage Я не верю тому, что написал сэр Камференс. Согласно GR, вы быстро пройдете через горизонт событий, если вас не заблокирует аккреционный диск. То, как это выглядит для наблюдателя, находящегося в бесконечности, — совсем другое дело, чем то, как это будет выглядеть для вас. С вашей точки зрения вы пройдете через горизонт событий, и если это достаточно большая черная дыра, вас (пока) не убьют приливные силы. Конечно, GR и QM не были решены, так что GR может ошибаться. Но пока мы их не разрешим, мы не узнаем, в чем это будет неправильно.
Я совершенно запутался в вашем вопросе, вы имеете в виду, что произойдет с вами, если вы упадете, а черная дыра сразу после этого умрет?

Для таких вопросов существует FAQ:

http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/BlackHoles/fall_in.html

На этот конкретный вопрос ответ - нет.

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

По мере того, как вы приближаетесь к черной дыре, относительное время с вашей точки зрения не меняется так же, как в другой системе отсчета.

Глядя на вашу собственную ситуацию, все будет происходить в «реальном времени», однако все наблюдаемое о вас и вашей ситуации займет «бесконечное количество секунд, чтобы пройти одна секунда».

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

Короче говоря, лучший способ ответить на ваш вопрос, не вдаваясь в теорию, гипотезы или безумную науку, — это просто сказать: «Нет, это не значит, что это так».

Если мы наблюдали падение звезды в черную дыру (мне пришлось бы проверить это самому), это не значит, что мы наблюдали, как звезда достигает горизонта событий. Мы могли бы просто увидеть, как звезда разрывается на части. Казалось бы, он приближается произвольно близко к горизонту событий, вплоть до того, что кажется, что он исчезает, так и не достигнув горизонта событий из внешней системы отсчета. Вся масса/энергия всего, что попадает в черную дыру, может показаться «подвешенным» прямо над горизонтом событий, а ее видимая скорость асимптотически приближается к нулю. (Или я ошибаюсь.)
Испарится ли черная дыра из-за излучения Хокинга до того, как вы упадете за горизонт событий?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v