Каково время жизни безмассовой черной дыры из фотонов?

Пусть пучок фотонов очень сконцентрирован на очень малой площади, так что пространство-время искривлено, как черная дыра, и фотоны не могут вырваться: это то, что я называю безмассовой черной дырой фотонов.

Вопрос : каково время жизни безмассовой черной дыры из фотонов (с ее начальной энергией в качестве параметра)?

В то время как фотоны по отдельности не имеют массы, набор фотонов, взятый как система, обычно имеет массу (единственное исключение возникает, когда все они имеют параллельный импульс), и если они образуют черную дыру, они, безусловно, имеют массу.
@AcidJazz E=mc^2 работает и в другом направлении: m=E/c^2
@ user2338816 да, я начал пинать себя через 5 минут после этого, в следующий раз я досчитаю до десяти, прежде чем ворваться, большое спасибо за ответ
@ user2338816 Это уравнение массы покоя; это не работает для фотонов.
@dmckee Разум. Взорван. Вот почему я захожу на этот сайт…

Ответы (2)

Хотя фотоны в принципе могут образовать черную дыру , черная дыра не будет безмассовой. Масса черной дыры будет связана с энергией попавших в нее фотонов знаменитым уравнением Эйнштейна Е "=" м с 2 .

Черная дыра будет обычной черной дырой, и в классическом понимании она имеет бесконечное время жизни. Как только вы включите излучение Хокинга, черная дыра будет иметь конечное время жизни, но это время жизни не будет отличаться от времени жизни черной дыры, образованной эквивалентным количеством массивных частиц.

В общей теории относительности мы обычно не делаем различий между массой и энергией. Масса/энергия описывается объектом, называемым тензором энергии-импульса , и это обычно записывается как плотность энергии. Чтобы написать тензор, мы преобразуем массу в энергию, используя Е "=" м с 2 .

Масса черной дыры — удивительно неуловимое понятие. Как раз недавно тут был вопрос как раз на эту тему . Метрика Шварцшильда на самом деле является вакуумным решением, т.е. она описывает пространство-время, в котором нет ни материи, ни энергии. Нельзя указать на какое-то место и сказать «ага, вот масса!». То, что мы обычно считаем массой черной дыры, на самом деле является массой АДМ , которая является свойством геометрии пространства-времени в целом.

Не является ли масса АДМ скорее свойством асимптотического конца? И я думаю, что у людей есть интуитивное представление о массе помимо того, что просто работает для асимптотически плоского пространства-времени. Потому что черная дыра на самом деле не имела внешней геометрии, когда формировалась. Кривизна снаружи - это реликтовая кривизна от разрушающегося материала.
Вы не можете указать на какое-то место и сказать "ага, вот масса!" -- Так же, как вы не могли сделать то же самое для исходной системы гравитационно взаимодействующих фотонов. На самом деле такая концепция свойств, определенная только для системы, предшествовала ОТО — вы не можете определить ни потенциальную энергию системы взаимодействующих частиц, ни точно определить, где находится энтропия газа.
@ChrisWhite: все верно, конечно, хотя я все еще думаю, что GR привносит новое измерение в значение неинтуитивности .

Для кого-то снаружи она выглядит как обычная массивная черная дыра.

Классически время жизни — это время жизни Вселенной. Она может слиться с другой черной дырой. Это может длиться вечно. Она может столкнуться с сингулярностью в большом сжатии, если вся вселенная сожмется до сингулярности.

Если вы беспокоитесь, что он не может распасться под действием излучения Хокинга, потому что падающий виртуальный антиэлектрон с отрицательной энергией не имеет внутри реального электрона, с которым можно было бы аннигилировать, то не беспокойтесь. Она может взаимодействовать с фотонами внутри и виртуальными электронами внутри, и может быть целая цепочка взаимодействий между позитроном, выходящим из одной стороны черной дыры, и электроном, выходящим из другой стороны, с целой пространственноподобной цепочкой (не временной цепочкой) взаимодействий. взаимодействия с фотонами внутри. Это по-прежнему будет выглядеть как тепловое излияние частиц.

Любые проблемы с брандмауэрами или информацией одинаковы для обычной массивной черной дыры и для той, в которой есть фотоны.

Я не понимаю, если насчет излучения Хокинга, есть ли разница между обычной массивной черной дырой и фотонной черной дырой. Существует ли нижняя граница (энергии) для такой черной дыры и какова будет ее продолжительность жизни?
@SébastienPalcoux Вы сказали, что поместили фотоны в небольшую область. Так что они черная дыра. Вы спрашиваете, есть ли предел тому, насколько мал a. Недостаточная дыра, которую можно сделать, концентрируя фотоны? Это отдельный вопрос, и вы должны задать его как таковой. Я говорю, что не имеет значения, что было внутри времени жизни, одно и то же, будь то фотоны, нейтрины, высшие бозоны или электроны и кварки. Просто есть больше, и это длится дольше или длится вечно, если это классика.
Каково время жизни безмассовой черной дыры из фотонов?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v