Когда две виртуальные частицы становятся реальными на горизонте черной дыры, уменьшается ли кривизна пространства-времени?

Если две частицы создаются на горизонте событий черной дыры (в просторечии), частица, движущаяся к дыре, будет увеличивать массу дыры. Горизонт событий, однако, уменьшается по площади. Но увеличение массы дыры означает, что горизонт становится больше. Итак, уменьшается ли кривизна пространства, когда создается пара частица-античастица за счет извлечения энергии из пространства-времени, окружающего дыру, и таким образом, что масса дыры уменьшается (хотя к дыре добавляется частица)?

Масса ЧД уменьшается, а не увеличивается. Наивный способ думать об этом состоит в том, что частица, которая пересекает горизонт, имеет отрицательную энергию, но реальная история более сложна.

Ответы (1)

Когда создаются виртуальные частицы, они обычно сразу же исчезают. В этот период из-за сохранения энергии частицы должны откуда-то брать энергию. Но когда на горизонте событий черной дыры образуются 2 частицы, одна из них всасывается, а другая улетает. Следовательно, энергия должна быть получена из черной дыры. Это все равно, что сказать, что у вас есть определенное количество печенья. Ваш друг берет у вас 2 печенья (одалживает энергию), а затем берет одно и возвращает вам одно. Итак, в конечном итоге вы потеряете одно печенье (потеря энергии). Таким образом, чем чаще это происходит, тем больше энергии или печенья вы продолжаете терять, и, в конце концов, у вас закончатся печенья. Это именно то, что происходит. Поскольку энергия и масса уменьшаются, радиус горизонта событий становится меньше. Если вы имеете в виду кривизну в точке, которая раньше была горизонтом событий, кривизна уменьшается. Но, если вы имеете в виду искривление в точке на новом и меньшем горизонте событий, оно остается тем же, поскольку горизонт событий — это граница, где все возможные пути ведут к сингулярности. Чтобы быть более ясным,

введите описание изображения здесь

Вдали от черной дыры частица может двигаться в любом направлении. Она ограничена только скоростью света.

введите описание изображения здесь

Ближе к черной дыре пространство-время начинает деформироваться. В некоторых удобных системах координат число путей, ведущих к черной дыре, больше, чем путей, удаляющихся от нее.

введите описание изображения здесь

Внутри горизонта событий все пути приближают частицу к центру черной дыры. Частица больше не может улететь.

Свет или любая другая частица, если уж на то пошло, не может вырваться, если кривизна пространства превысит запредельную точку. Итак, кривизна всех горизонтов событий одинакова. Вещи, которые изменяются, — это радиус горизонта (расстояние от сингулярности до точки, где у вас есть требуемая кривизна, чтобы свет не мог выйти), и скорость изменения кривизны, когда мы движемся радиально наружу от необычность.

Итак, подводя итог всему:

  • Если вы имеете в виду кривизну в точке, которая раньше была горизонтом событий, кривизна уменьшается. Но, если вы имеете в виду искривление в точке на новом и меньшем горизонте событий, оно остается тем же, поскольку горизонт событий — это граница, где все возможные пути ведут к сингулярности.
На самом деле вопрос касается искривления пространства-времени. Возможно, вы можете добавить, что происходит с ним.
Я отредактировал ответ, так как был двусмысленным. Надеюсь, это прояснит ситуацию
@Chandrahas-Понятно! Спасибо! Очень хорошее объяснение. Итак, в момент создания частиц они получают энергию (чтобы стать реальными) из-за искривления пространства-времени?
Ага. Они используют энергию черных дыр (или, как вы говорите, окружающее их искривление пространства-времени).
Когда две виртуальные частицы становятся реальными на горизонте черной дыры, уменьшается ли кривизна пространства-времени?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v