Вопрос о черных дырах

Первая часть аргументации в основном верна: внешние объекты влияют на гравитационное поле, так что горизонт событий черной дыры в середине больше не будет «точно сферическим и изотропным», когда гравитация дополнительных объектов искажает поле.

Что ж, реальность такова, что даже пространство-время отказывается быть сферически симметричным в присутствии объектов вокруг черной дыры, которые нарушают сферическую симметрию. Само пространство-время искривлено, а не сферически симметрично, поэтому мы даже не можем определить, что означает, что горизонт событий «остается» сферически симметричным.

Однако вторая часть аргументации неверна. Эти дополнительные объекты не могут задним числом переопределить горизонт событий и «вытянуть» некоторые точки из внутренностей черной дыры.

Причина в том, что внутренняя часть черной дыры, граница которой по определению является горизонтом событий, имеет четкое и совершенно однозначное определение. Смысл$P$в пространстве-времени называется внутренней частью черной дыры, если не существует направленной в будущее времениподобной траектории, начинающейся в$P$который заканчивается в асимптотической области Минковского на бесконечности, «скри плюс». (Проще говоря: если ни одна массивная частица не имеет шанса выбраться из этой точки в безопасное внешнее пространство.)

С дополнительными объектами, искажающими гравитационное поле, нам фактически дается новое пространство-время (включая его будущую форму), и мы должны решить упражнение по разделению пространства-времени на внутреннюю часть черной дыры и снова внешнюю часть черной дыры - результаты из другого пространства- времени . , один без звезд и дополнительной кривизны, которую они вызвали, больше не полезен.

Когда мы снова запустим упражнение с нуля, у нас снова будет четкое разделение пространства-времени на внутреннее и внешнее, а граница между этими двумя частями — горизонт событий. Не может быть никакого смысла, в котором одна точка пространства-времени была «ранее» внутри, но она находится снаружи «позже», когда звезда добавлена.

Опять же, разделение имеет смысл только для точек пространства-времени, а не для «точек трехмерного пространства». Точки пространства-времени определяются их местоположением, а также временем — для них нет «до» и «после». А для точек пространства-времени существует недвусмысленная процедура или определение, которое решает, находится ли точка пространства-времени внутри или снаружи. Этот порядок или определение зависит от формы всего пространства-времени (в том числе и особенно в будущем). Но форма всего пространства-времени должна считаться четко определенной и фиксированной, чтобы понятие было четко определенным. Нельзя одновременно говорить о «двух разных формах пространства-времени».

Другими словами, можно сказать, что колеблющаяся звезда вблизи черной дыры заставит колебаться и горизонт событий. Но все равно будет существовать гиперповерхность, заданная уравнением$f(x,y,z,t)=0$– где функция$f$может зависеть от$t$и не только на$x,y,z$– который определит горизонт событий, границу между внутренним и внешним. Из точек внутри нельзя выбраться; из тех, что снаружи, один снаружи и может оставаться там.