Мысленный эксперимент: сверхбыстрый толчок внутрь черной дыры

Предположим, у меня есть классическая черная дыра Шварцхильда. Б массы М . И рассмотрим сферическое подмножество (или субчерную дыру, если хотите) Б ′ (имеющие ту же сингулярность и массу М ′ (Мы будем ограничивать это М ′ > 10 17 грамм ).

При чтении:

https://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation#Black_hole_evaporation

У одного есть, что время испарения черной дыры определяется выражением:

т "=" 8,66 × 10 − 27 [ М г ] 3 с .

Теперь предположим, что у меня есть наблюдатель О который входит в горизонт событий Б но еще не пересек горизонт событий Б ′ (где этот горизонт определяется как горизонт, который существовал бы, если бы все внешние слои Б был удален).

Теперь радиальное расстояние от О Текущее местоположение s до целевого горизонта событий может быть задано некоторым расстоянием г . И вектор направления О таков, что он должен иметь ненулевую компоненту, указывающую на сингулярность (назовем направление S)..

Но предположим О начинает чрезвычайно сильно ускоряться от этого направления к сингулярности. Конечно, реально удалиться от сингулярности невозможно, но можно уменьшить скорость В с затрачивая достаточно энергии, чтобы

г В С ≥ 8,66 × 10 − 27 [ М ′ г ] 3

Затем Б ′ раньше бы полностью испарился О прибыл в него. Сейчас Б имеет конечное количество времени, прежде чем он полностью испарится. Еще О кажется, теперь может оставаться НЕОПРЕДЕЛЕННО внутри Б не достигнув сингулярности.

Так вот моя путаница: есть 2 интерпретации происходящего сейчас. Наблюдатели снаружи говорят, что О вошел внутрь, больше его никто не видел, и, как и все остальное, был выброшен в виде отхаркивающей радиации. Но О могли бы утверждать, что они вошли внутрь, каким-то образом сумели избежать сингулярности, падая слишком медленно, и теперь не могут убежать, но не уничтожены.

Так что либо:

  1. Чтобы избежать этого противоречия, должна быть минимальная скорость, при которой все должно падать в центр независимо от того, что они делают.

  2. Возможно ли, чтобы произошли 2 противоречивых события и оба были действительными?

Какой здесь правильный вывод?

Масса черной дыры сосредоточена в точечном центре. У вас не может быть «суб» черной дыры меньшей массы.
Хорошо, @DilithiumMatrix, это не нарушает мой мысленный эксперимент, но вызывает некоторые вопросы, которые могут помочь мне разрушить его: тогда рассмотрим только субсферы горизонта событий, на поверхности каждой субсферы должно быть поведение, подобное хокинговому излучению ( за исключением того, что излучение, генерируемое субсферами, содержащимися во внешнем горизонте событий, просто упадет обратно к сингулярности). Тогда правильно ли говорить, что наблюдатель не может избежать столкновения с сингулярностью ДО того, как черная дыра испарится?
@sammygerbil это близко, но не совсем подходит, поскольку ответ, по сути, просит ОП просто быть более ясным и не затрагивать их предполагаемый парадокс. Здесь я ясно дал понять, что имею в виду горизонты событий, DilithiumMatrix поднял вопрос, который может выявить ошибку в моих предположениях, но до тех пор, пока это не будет решено, этот вопрос потребует другого ответа, чем тот, который вы связали
Таким образом, шварцшильдовскую черную дыру B можно отождествить со сферой некоторого радиуса р (диктуется радиусом горизонта событий). В объеме пространства B существует сфера пространства радиуса р ′ < р которая разделяет центр B. Вот что я имею в виду под сферой. Поверхность этой сферы (область пространства, которая не имеет каких-либо иных интересных свойств) также будет горизонтом (хотя и не интересным, поскольку содержится в горизонте событий). Но в основном я думаю, что если наблюдатель достигнет этого нового горизонта только после того, как первоначальная черная дыра испарится, что произойдет?
Горизонт событий — это уникальная поверхность, внутренние радиусы внутри которой не являются дополнительными горизонтами.
Это четкий и интересный мысленный эксперимент, а не домашнее задание.

Ответы (1)

В нашей Вселенной нет черных дыр Шварцшильда, поэтому ситуация, которую вы описываете, не может возникнуть. Черная дыра Шварцшильда не зависит от времени, а это означает, что она должна существовать бесконечное время и продолжать существовать еще бесконечное время.

Это не просто спорная терминология, потому что за конечное координатное время не может образоваться настоящий горизонт, где координатное время означает время, зафиксированное наблюдателем, находящимся далеко (фактически бесконечно далеко) от массы. Однако черная дыра может испариться за конечное координатное время, что фактически означает, что истинный горизонт никогда не может сформироваться. Это обсуждается в статье «Почему Стивен Хокинг говорит, что черных дыр не существует?»

Связанный с этим вопрос был поднят в книге « Достигает ли какая-либо частица какой-либо сингулярности внутри черной дыры?» но на него нет однозначного ответа, несмотря на то, что один из ответов был получен от лауреата Нобелевской премии. У меня сложилось впечатление, что мы просто недостаточно хорошо понимаем процесс испарения черной дыры, чтобы дать окончательное объяснение тому, что произойдет. Расчет Хокинга является полуклассическим, поэтому он просто использует (несуществующую) геометрию Шварцшильда в качестве существующего фона. Полное рассмотрение, по-видимому, будет основано на чем-то вроде метрики Оппенгеймера-Снайдера и вычислении того, как излучение Хокинга повлияло на его эволюцию, но я не знаю таких расчетов.

Мысленный эксперимент: сверхбыстрый толчок внутрь черной дыры
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v