Почему люди по-разному используют принцип эквивалентности в излучении Хокинга?

При обсуждении информационного парадокса черной дыры обычно утверждают, что падающий наблюдатель не должен видеть излучение на горизонте или вблизи горизонта в силу принципа эквивалентности. То есть для падающего наблюдателя то, что его окружает, есть просто вакуум в локальном пространстве-времени Минковского. Это потому, что для падающего наблюдателя связь Кристоффеля исчезает. Проблема в том, что если выполняется принцип эквивалентности, асимптотический статический наблюдатель на бесконечности также имеет тот же статус «свободно падающего» наблюдателя. Потому что пространство-время асимптотически плоское, а статический наблюдатель — это свободно движущийся наблюдатель в локальном пространстве-времени Минковского. Тогда почему статичный наблюдатель на бесконечности должен наблюдать излучение Ховинга?

Ответы (1)

Рассмотрим статического наблюдателя далеко от черной дыры (но не на бесконечности) и обычного свободно падающего наблюдателя, пересекающего горизонт. Последний следует геодезической, а первый должен ускоряться, чтобы не упасть.

По аналогии с эффектом Унру ускоренный наблюдатель увидит частицы. Все это можно сделать менее наивным, вычислив преобразования Боголюбова, связывающие регулярный вакуум на горизонте с сингулярным в шварцшильдовских координатах.

Теперь, поскольку наблюдатель, находящийся далеко от дыры, увидит поток излучения, то и наблюдатель, находящийся в бесконечности, увидит его.

Спасибо за ваш ответ. Но интересно, на бесконечности статический наблюдатель совпадает с свободно падающим наблюдателем вплоть до разгона, верно?
Для эффекта Унру ускоренный наблюдатель на бесконечности приближается к инерциальному наблюдателю, который должен быть самым быстрым способом увидеть, что на бесконечности нет излучения. Теперь статический наблюдатель на бесконечности в пространстве-времени Шварцшильда также приближается к инерциальному наблюдателю, почему он должен видеть излучение?
Нет, неподвижный наблюдатель не меняет своего пространственного положения, а свободно падающий наблюдатель падает к центру отверстия. Что касается излучения, бесконечность — это сложная концепция, поэтому, как я ответил, лучше подумать о более близком наблюдателе, а затем сделать вывод, что, поскольку излучение существует, оно должно в конечном итоге уйти в бесконечность.
Это неудовлетворительно. В контексте эффекта Унру «статический наблюдатель» (мы называем его ускоренным наблюдателем) на бесконечности не может наблюдать излучение, поскольку его ускорение практически равно нулю. Я знаю разницу между пространством-временем Шварцшильда и пространством-временем Риндлера. Но как только люди используют принцип эквивалентности, чтобы утверждать, что ничего не видят, они предполагают, что излучение Хокинга является локальным эффектом. Тогда статичный наблюдатель на бесконечности не имеет ускорения и тоже ничего не должен видеть.
Честно говоря, я никогда не видел, чтобы автор утверждал, что «не видит излучения на горизонте или вблизи горизонта из-за принципа эквивалентности», и я думаю, что это вызвало путаницу. Люди обычно говорят, что горизонт не является особым местом, поскольку наблюдатель там не будет ощущать ничего особенного, как это предполагают наивные координаты (t,r).
Чтобы развеять ваши сомнения, пожалуй, единственный способ — избавиться от небрежных выражений и вернуться к расчету квантовой теории поля. Вакуум, определяемый наблюдателем в бесконечности, является сингулярным и нефизическим на горизонте (для его создания потребовалась бы бесконечная энергия), поэтому необходимо рассмотреть новый вакуум, вакуум Хартла-Хокинга или Крускала, то есть регулярный, физический и с нет частиц для соответствующего наблюдателя Крускала. В этом же вакууме есть частицы с точки зрения дальнего наблюдателя.
Вы можете увидеть это действие с оператором уничтожения дальнего наблюдателя на вакуум Крускала. Результат будет ненулевым.
Такие утверждения встречаются во многих статьях, когда люди обсуждают принцип комплементарности черных дыр или брандмауэр. Я знаю строгий вывод излучения Хокинга (хотя и не проверял тщательно расчеты). Что меня здесь волнует, так это то, что излучение Хокинга является глобальным или локальным процессом? Если локально, то в чем существенная разница между статическим наблюдателем и ускоренным наблюдателем на бесконечности в пространстве-времени Шварцшильда и Ринлдера соответственно?
Если это глобальный процесс, то люди не могут использовать принцип эквивалентности и на горизонте. Кстати, большое спасибо за ваш интерес и обсуждения.
Это глобальное понятие, поскольку оно зависит от наличия горизонта, который является глобальным понятием (оно определяется каузальной структурой пространства-времени). Ведь именно поэтому люди всегда предупреждают, что «картинка туннелирования частиц вблизи горизонта» наивна.
Почему люди по-разному используют принцип эквивалентности в излучении Хокинга?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v