В новой статье Хокинга от января 2014 года ( arXiv:1401.5761v1 ) утверждается на странице 3:
Отсутствие горизонтов событий означает, что нет черных дыр — в смысле режимов, из которых свет не может уйти в бесконечность. Однако есть очевидные горизонты, которые сохраняются в течение определенного периода времени.
Если свет всегда может выйти наружу, то, согласно простой геометрии, единственный путь, по которому свет может испускаться очень глубоко внутри черной дыры, лежит прямо вверх.
То есть я рассматриваю приведенное выше заявление Хокинга как утверждение, что когда объект падает в черную дыру, он увидит, как его взгляд на внешний мир сжимается до все меньшего и меньшего точечного угла. Однако критически и в отличие от прежних взглядов эта конечная точка никогда полностью не исчезнет. Таким образом, объект, проглоченный миллиарды лет назад, сохранит какой-то невероятно крошечный телесный угол, над которым достаточно вертикальный фотон в конечном итоге снова выйдет во внешний мир на какой-то значительно более низкой частоте из-за гравитационного сдвига.
Размер этого телесного угла должен быть напрямую связан с видимой для стороннего наблюдателя температурой черной дыры. И вот почему: очень большая черная дыра, скажем, галактический центр, будет похожа на сверхгорячую, но идеально изолированную печь, в которой только невероятно крошечный иллюминатор позволяет внешнему наблюдателю увидеть внутреннюю часть. Поскольку кажущаяся температура будет представлять собой среднее значение этого крошечного иллюминатора по всей поверхности печи, результатом будет кажущаяся температура, ужасающе близкая к абсолютному нулю.
И наоборот, очень маленькая черная дыра массой примерно в гору будет иметь достаточно гравитации, чтобы удерживать даже фотоны, излучаемые горизонтально, на круговой орбите.
Это будут взрывающиеся черные дыры Хокинга. Телесный угол излучения будет почти полусферическим, а это означает, что дыра потеряла практически всю свою гравитационную изоляцию. Я не уверен, что квантовая механика вообще нужна для описания того, что происходит дальше, поскольку это было бы похоже на внезапное открытие стенки идеально изолирующей камеры, содержащей невероятные плотности энергии. Итак, бум, большое время.
Между прочим, если материя, падающая в черную дыру, всегда сохраняет хотя бы след связи с внешним миром, я почти уверен, что вы не можете просто игнорировать глубокие законы сохранения, основанные на симметрии. Хокинг, кажется, имеет в виду нечто подобное, когда утверждает на странице 3, что:
Хаотично свернутый объект будет излучать детерминистически, но хаотично.
«Хаотический разрушенный объект» не является чисто энергетическим объектом. Поэтому, когда маленькая черная дыра, питаемая антивеществом, теряет свою последнюю гравитационную изоляцию, я держу пари, что сигнатура полученного радиационного всплеска будет каким-то образом отличаться от подписи черной дыры, питаемой материей той же массы.
Одна мысль, которая мне действительно нравится в новой черной дыре Хокинга, заключается в том, что она, кажется, указывает путь к избавлению от крайне парадоксального различия между массой сингулярности и массой горизонта событий. Вот только один небольшой пример: для черной дыры в центре галактики, как именно «перекачивает» массу-энергию из сингулярности обратно к горизонту событий, если предположить, что разумное и самосогласованное местоположение для этого горизонта может быть определено? Если черные дыры испаряются, то это надо как-то делать , и механизм не очень ясен.
Вместо этого Хокинг, похоже, движется к некой форме воссоединения внутренней части черной дыры с горизонтом событий. В его новой схеме, даже когда внутреннее становится астрономически интроспективным и изолированным, оно так и не совершает окончательный прыжок, отрезая себя от видимого горизонта, на который отступает подавляющее большинство фотонов. Мое собственное предположение заключается в том, что тщательное повторное исследование координат Крускала-Секереса с точки зрения величин, которые вынуждены оставаться «в контакте» с внешним миром и иметь значение для него, даст некоторое представление об этом.
Я бы даже поспорил, основываясь на этих более симметричных идеях, что маленькие черные дыры должны быть намного более «прыгучими», чем мы думаем. Например, более мелкие могут быть почти симметричны во времени, когда они формируются в центре коллапсирующих звезд, и поэтому их можно демонтировать на этом этапе почти так же легко, как и создать. Хокинг снова, кажется, глубоко заинтересован в изучении более высоких симметрий между коллапсом и повторным излучением:
Это говорит о том, что черные дыры следует переопределить как метастабильные связанные состояния гравитационного поля. Это также будет означать, что КТП на границе антидеСиттеровского пространства будет двойственна всему антидеСиттеровскому пространству, а не только области за горизонтом.
Мое собственное предположение, я думаю, предсказание, состоит в том, что странный отскок, наблюдаемый в последний момент в ядрах коллапсирующих звезд, представляет собой не что иное, как маленькую черную дыру, формирующуюся на короткое время, а затем столь же быстро самоуничтожающуюся .. Почему нет? Маленькие черные дыры Хокинга уже взрываются, так что это будет просто обобщение этой концепции на более широкий диапазон масс, хотя и с более высокими уровнями временной симметрии, которые делают нестабильными еще большие дыры. Постоянные черные дыры будут формироваться только в том случае, если будет достигнут порог массы, который позволяет преобладать гравитационной изоляции и поддерживать стабильность дыры. Повышенная изоляция будет проявляться внутри отверстий в виде уменьшенных телесных углов излучения, а вне отверстий в виде резких и крутых падений кажущейся температуры поверхности отверстия. Такие «слишком большие, чтобы отскакивать» черные дыры будут демонстрировать эквивалент внезапных и массивных фазовых изменений, превращаясь в течение нескольких миллисекунд из очень горячих объектов в очень холодные.
Итак, мой вопрос: достаточно ли точны мои приведенные выше концептуальные интерпретации статьи Хокинга?
Связанные предыдущие вопросы:
Таким образом, объект, проглоченный миллиарды лет назад, сохранит какой-то невероятно крошечный телесный угол, над которым достаточно вертикальный фотон в конечном итоге вновь выйдет во внешний мир...
Для черной дыры в центре галактики, как именно «перекачивает» массу-энергию из сингулярности обратно к горизонту событий...?
...видимый горизонт, на который падает подавляющее большинство фотонов...
Из этих и подобных утверждений в вашем вопросе следует, что вы думаете, что излучение Хокинга как-то связано с массой или фотонами, перемещающимися изнутри черной дыры наружу. Учитывая, что скорость убегания под горизонтом больше скорости света, массивные частицы не могут улететь; и учитывая, что безмассовые частицы должны двигаться со скоростью , они могут двигаться только в том направлении, в котором их скорость будет , который внутри горизонта всегда направлен к центру.
Таким образом, нет никакого механизма, по которому излучение Хокинга могло бы возникнуть в результате чего-либо, движущегося изнутри горизонта за его пределы, и, таким образом, все предположения о телесных углах излучения немного бессмысленны. Оказавшись внутри горизонта, все движется к сингулярности, и ничто не уходит от нее. Там нет «невероятно крошечного иллюминатора, [который] позволяет внешнему наблюдателю видеть интерьер».
Откуда же тогда берется энергия для излучения Хокинга? Он не может исходить изнутри черной дыры, потому что... ну, это для вас черные дыры. С чем нам предстоит работать? Предполагая незаряженную черную дыру, что разумно в нашей Вселенной, мы имеем только угловой момент (который меняет только форму сингулярности, а не горизонт) и гравитационное поле.
Интересно, что именно отсюда происходит излучение Хокинга (как концепция): гравитационное поле (пока) считается классическим полем в нашей лучшей теории, но если рассматривать его квантовым образом, мы можем использовать энергию, запасенную в поле, чтобы проделывать обычные квантовые трюки с виртуальными частицами, с чего сам Хокинг начал работу над проблемой.
Итак, идея состоит в том, что энергия локального гравитационного поля колеблется в достаточной степени, чтобы образовалась пара частиц, и, поскольку пара рождается вблизи горизонта, одна падает в черную дыру, а другая улетает, и черная дыра постоянно теряет это количество энергии. от своего гравитационного поля, немного уменьшая гравитационное притяжение (и, следовательно, горизонт). Энергия не «вышла» из черной дыры, потому что энергии не было в черной дыре; это было за горизонтом, где образовалась пара частиц. Но изменение локального поля распространяется наружу, и в конце концов наблюдатель на некотором расстоянии заметит это изменение, т.е. «увидит, как черная дыра сжимается».
Локальная кривизна прямо над горизонтом маленькой черной дыры выше, чем за горизонтом у более крупной черной дыры, а это означает, что доступно больше энергии и образуется больше пар частиц, а черная дыра испаряется быстрее, открывая все больший доступ к гравитационному излучению. энергия поля и т. д. Но ни в какой точке этого процесса из черной дыры ничего не выходит — скорее, черная дыра становится все меньше и меньше, так что все больше и больше находится «вне» черной дыры. Энергия для излучения Хокинга исходит из гравитационного поля, которое уже простирается за горизонт и за его пределы и фактически (в классической теории) является черной дырой.