Когда информация может выйти из черной дыры через пространство-время, похожее на варп-пузырь?

Хорошо известно, что ничто не может ускользнуть от черной дыры, включая гравитационное излучение. Здесь задавали много вопросов по этой теме, например:

и у всех один и тот же ответ. Гравитационное излучение не может распространяться быстрее скорости света.

С другой стороны, все согласны с тем, что если двигатель Алькубьерре физически возможен, то теоретически его можно использовать для побега из черной дыры. ( Может ли корабль, оснащенный двигателем Алькубьерра, теоретически выбраться из черной дыры? )

Теперь двигатель Алькубьерре — это, по сути, просто конкретная метрика пространства-времени. Вам даже не нужна отрицательная плотность энергии, чтобы сделать это. В частности, недавно было показано , что можно построить сверхсветовое солитонное решение в общей теории относительности, используя только положительные плотности энергии.

Соединяя эти идеи, кажется, что в принципе должно быть возможно провалиться за горизонт событий черной дыры; построить пространство-время Алькубьерра, манипулируя коллекцией очень массивных объектов; и выйти за горизонт событий с информацией из черной дыры. Тогда мой вопрос: где проходит граница между гравитационными волнами и пространством-временем Алькубьерра? Могут ли быть другие метрики, подобные Алькубьерре, которые не содержат полного варп-пузыря, но все же позволяют информации вырваться из черной дыры?

"построить пространство-время Алькубьерре, манипулируя коллекцией очень массивных объектов" внутри горизонта? перед спаггетификацией? en.wikipedia.org/wiki/Спагеттификация
@annav Давайте предположим, что спагеттификация не вызывает беспокойства. Либо наш космический корабль сделан из очень прочных материалов, либо мы имеем дело с очень большой черной дырой. Как указывает Википедия, астронавт может пересечь горизонт событий сверхмассивной черной дыры, не заметив никакого сжатия и притяжения.
Ни один внешний наблюдатель не увидит, как вы пересекаете горизонт в вечности времени в этой вселенной. И вы не можете вернуться, пока не пересечете. Таким образом, вы не можете вернуться в эту вселенную, пока она еще существует.

Ответы (2)

В этой схеме есть фундаментальная проблема: создание варп-пространства-времени. Во всех работах, исследующих такое пространство-время, (1) предполагается, что некая экзотическая материя с отрицательной плотностью энергии скрепляет пузырь, и (2) что пузырь уже существует. (1) проблематичен, поскольку мы никогда не видели такой экзотической материи, но (2) является более фундаментальным: насколько мне известно, не существует пространства-времени варп-двигателя, которое начинается локально как плоское пространство-время, становится пространством-временем с пузырем, а затем перестает иметь пузырь.

Действительно, в общей теории относительности есть теоремы, утверждающие, что если у вас есть поверхность Коши («плоское» начальное состояние в некоторый координатный момент времени), то вы всегда будете сохранять эту топологию в более поздние моменты времени. Однако эти теоремы нарушаются предположением об экзотической материи, поэтому вопрос о том, насколько им можно здесь доверять, является спорным. Точно так же здесь не работает теорема о топологической цензуре. Проблема здесь в том, что, допуская произвольные экзотические поля, мы можем создавать пространственно-временные многообразия практически с любой сумасшедшей топологией... но нет гарантии, что эти поля существуют или вообще возможны.

Но если вы можете заставить варп управлять пространством-временем из положительной плотности материи, то вместо этого вам придется столкнуться со второй трудностью. Теперь применимы эти теоремы, и вы не сможете получить нетривиальную топологию пространственно-временных траекторий, которую хотите, с помощью варп-двигателя. Даже не принимая во внимание вопрос о том, что с ними сделает черная дыра.

Реальность такова, что на вопрос, который вы задаете, сейчас слишком сложно ответить.

Современный уровень техники едва ли может описать свойства решений изолированных варп-двигателей в плоском пространстве-времени, в то время как это был бы варп-двигатель, попадающий в искривленную геометрию черной дыры. Поскольку граничные условия и допущения наиболее распространенных решений деформации (например, Alcubierre) недействительны, вам потребуется выполнить численный анализ, чтобы получить точные прогнозы.