Обоснованность эвристического объяснения комплементарности черных дыр?

На одной из лекций мессенджеров в Корнелле в 2013 году Леонард Сасскинд привел эвристический аргумент в пользу комплементарности черных дыр. Предположим, что Алиса находится далеко от черной дыры Шварцшильда, а частица Боб свободно падает через горизонт событий. Существует конфликт принципов в том смысле, что Алиса будет считать, что горизонт событий очень горяч для Боба, и думать, что Боб сгорит, в то время как Боб теоретически не испытает ничего особенного, учитывая принцип эквивалентности.

Вот аргумент Сасскинда для разрешения кажущегося конфликта: Когда Боб находится на расстоянии λ вдали от горизонта событий Алиса хочет определить, сгорел ли Боб, проведя эксперимент (т. е. направив фотоны на Боба и измерив его положение). Однако, чтобы разрешить Бобу (уменьшить погрешность измерения ниже λ ), Алиса должна излучать фотоны с достаточно короткой длиной волны и, следовательно, с достаточно высокой энергией (из-за дифракционного предела оптики, используемого в эвристической демонстрации Гейзенбергом принципа неопределенности измерения). Оказывается, если попытаться измерить положение Боба и определить, сгорело оно или нет, фотоны, посланные Алисой, все равно сожгли бы Боба. Так что есть какая-то комплементарность.

Однако этот аргумент кажется несостоятельным, учитывая, что в последние годы дифракционный предел был нарушен методами квантовых измерений (см., например, эту статью Манкея Цанга ). Так можно ли изменить аргумент Сасскинда, чтобы он по-прежнему работал? Или есть более технический и фундаментальный аргумент, который позволит обойти эту проблему?

Любые предложения для чтений, связанных с этой темой, также были бы хороши!

Не могли бы вы сказать мне, в какой лекции Messenger можно найти этот аргумент (и, если возможно, примерно, где он находится в ней)? Я хотел бы послушать его, чтобы убедиться, что не упустил ни одной тонкости спора.
см. эту ссылку на YouTube: youtube.com/watch?v=B2ksDczJOПоскольку аргумент начинается примерно в 56:45. Но, судя по вашему ответу, вы его уже нашли :)
Я нашел его, но это поможет другим людям, которые хотят его посмотреть.

Ответы (1)

Первоначальный аргумент Сасскинда не работает. Алисе просто нужно, чтобы Боб отправил ей сообщение: «Я все еще жив!» Ей не нужно освещать Боба.

Конечно, трудно получить сообщение из пригоризонтной области черной дыры из-за красного смещения, но нет теоретической причины, по которой это не должно работать. Предположим, у вас нет источника освещения, достаточно яркого, чтобы разглядеть его из черной дыры у горизонта. Просто отправьте последовательность Бобов, один за другим. к й Боб принимает сигнал от ( к − 1 ) святого Боба и передает его ( к + 1 ) святой Боб. Эта система передаст сигнал Алисе независимо от того, насколько сильно он сдвинут в красную сторону 1 .

Можно даже заменить всех Бобов автоматическими зондами, если у кого-то есть моральные возражения против самоубийственных миссий.

1 Так работает оптическое волокно; каждые 100 км или около того размещаются ретрансляторы, чтобы сигнал не затухал слишком сильно, чтобы его можно было обнаружить. Сигнал никогда не сможет пройти 5000 км по оптическому волокну без повторителей, но люди регулярно звонят в Калифорнию из Нью-Йорка с очень небольшим шумом.

Я согласен с ложностью аргумента Сасскинда. Но на оптическое волокно не влияет красное смещение, а только интенсивность, т.е. количество фотонов. Повторители восстанавливают их до того, как интенсивность станет слишком низкой.
@ПитерШор. Спасибо за ответ. Однако я все еще скептически отношусь к предложенной вами схеме. Конечно, если бы Боб был классическим наблюдателем с определенной позицией, тогда мы могли бы выполнить описанную вами серию процессов ретрансляции Боба и передать информацию «Я жив в λ от BH». Но как квантовая сущность, Боб не будет иметь определенного положения, пока кто-то не измерит его, поэтому я не вижу, как Боб может даже передать какую-либо значимую информацию до того, как Алиса (или кто-то еще) выстрелит в него фотонами.
Конечно, Боб может передавать информацию через реле. С точки зрения Боба, он находится в колонне космических кораблей, которые следуют друг за другом через относительно плоское пространство... есть приливные силы, отталкивающие корабли в колонне дальше друг от друга, но для достаточно большой черной дыры это очень маленький.
Вы можете попробовать использовать принцип неопределенности, чтобы доказать, что Боб точно не знает, где находится горизонт. Но я не думаю, что это имеет значение. Все, что нам действительно нужно, это чтобы Боб сказал, что становится жарче, а затем отправил информацию Алисе через ретранслятор до того, как излучение Хокинга уничтожит его.
Одна потенциальная проблема, которую я вижу, заключается в том, есть ли у Боба достаточно времени, чтобы решить, что становится жарче, и затем передать информацию Алисе, прежде чем он будет уничтожен. Я думаю, что Боб может организовать эксперимент так, как он это делает, но я не проверял расчеты в деталях.
@PeterShor, я согласен с тем, что процесс ретрансляции работает отлично, но меня беспокоит то, что он может передавать только классическую информацию. И с точки зрения Боба, и с точки зрения Алисы положение Боба описывается волновой функцией, поэтому определенное значение невозможно получить без измерения с помощью фотонов.
@ПитерШор. Также я думаю, что в лекции Сасскинд предполагал, что принцип эквивалентности все еще сохраняется (поэтому, я думаю, игнорируя Firewall), и Боб не чувствует ничего особенного на горизонте. Точнее говоря, Боб не испытывает высокой температуры тела, хотя Алиса могла бы так подумать. Так как же Боб мог «сообщить, что становится жарче, а затем отправить информацию Алисе через ретранслятор», как вы описали?
Ваш последний комментарий (Боб ничего не чувствует из-за принципа эквивалентности) — хороший момент.
Обоснованность эвристического объяснения комплементарности черных дыр?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v