Квантовое туннелирование через горизонт событий (EH): является ли EH потенциальным барьером для квантового туннелирования?

Ответ маханием рукой еще раз относится к основному явлению туннелирования, описанному здесь.

Обратите внимание на линию уровня темной энергии . Туннелирование происходит на том же энергетическом уровне, только вероятности позволяют существование волновой функции на измеримом уровне за барьером.

Гравитация не квантуется, существуют только эффективные квантования, но аргументы должны работать. Черная дыра на квантовом уровне по определению представляет собой потенциальную яму, и чем глубже яма, тем выше энергия связи в квантовой механике.

По построению горизонта нет энергетических уровней вне горизонта на том же уровне, что и энергетические уровни внутри горизонта, поэтому вероятность туннелирования равна нулю по математическим соображениям. Как показано на рисунке выше, за пределами «горизонтального барьера» нет энергетического уровня, на который могла бы туннелировать частица внутри барьера.

Гипотетически: туннелирование должно быть частью слияния горизонтов при слиянии черных дыр, как в событии LIGO . В приближающихся черных дырах должны быть одинаковые энергетические уровни, и, если квантовая механика верна, во время приближения к слиянию будет происходить туннелирование.

Горизонт событий не является классическим потенциальным барьером. Фотоны и другие частицы могут прекрасно существовать на горизонте событий и внутри него, однако они будут двигаться только в одном направлении. Гравитацию можно с некоторой оговоркой рассматривать как само пространство, движущееся к центру потенциального колодца, увлекая за собой все, что находится в этом пространстве.

Ваш вопрос эквивалентен вопросу, почему частица не может двигаться быстрее скорости света. Если я создам фотон в положении$x$вовремя$t_0$, не будет амплитуды/вероятности волны этого фотона в положении$y$в то же время$t_0$. Только во время$t_1$, когда фотон успел пройти путь от$x$к$y$, будет ли амплитуда волны этого фотона при$y$. Теперь вы можете описать пространство между$x$и$y$в качестве потенциального барьера, потому что он препятствует фотонной волне на$x$из также существующих на$y$в$t_0$? Насколько я знаю, вы не можете, потому что это просто разные понятия. То же верно и для точки$x$внутри черной дыры и точки$y$вне его, за исключением того, что нет$t_1$где у волны было достаточно времени, чтобы пройти от$x$к$y$.

Я размышлял над тем же вопросом с точки зрения атомных и молекулярных орбиталей. Атом водорода в основном состоянии имеет один электрон на сферически-симметричной орбитали, которая представляет собой распределение вероятностей, которое быстро затухает по мере удаления от протона, но никогда не бывает ненулевым. Соответственно существует небольшая вероятность того, что электрон может находиться на большом расстоянии от протона. Теперь поместите этот атом водорода на орбиту в пределах горизонта событий черной дыры. Если волновая функция электрона выходит за горизонт событий, это означает, что существует некоторая ненулевая вероятность того, что электрон может быть найден снаружи, т. е. избежавшим черной дыры. Форма орбитали, т. е. функция вероятности как функция расстояния, будет искажаться гравитацией вместе с искажением самого пространства,
Я допускаю, что расчеты волновой функции, явно учитывающие гравитацию, могут давать нулевую вероятность за пределами горизонта событий, но это выше моего уровня оплаты.