Что происходит с фотоном в черной дыре?

Предположим, фотон входит в горизонт событий черной дыры. Гравитация черной дыры в конце концов притянет фотон в сингулярность. Разве фотон не останавливается и, следовательно, не теряет свою массу?

Я позволю тому, кто лучше разбирается в ОТО, дать полный ответ, но я укажу, что у фотона вообще нет массы, поэтому он не может ее потерять.
Из чтения на этом сайте о фотонах: они имеют нулевую массу в состоянии покоя, но приобретают массу (следовательно, под действием гравитации) в движении.
Ладно, я это вижу. Насколько я помню, масса фотона из-за движения просто определяется с точки зрения связанного с ним импульса, поскольку именно он измеряется на самом деле.
Фотоны имеют нулевую массу, и точка. У них есть ненулевое количество энергии из-за их импульса. Кроме того, фотоны никогда не останавливаются; они всегда двигаются со скоростью с .
@DavidZaslavsky: свет движется со скоростью с в вакууме, но не в среде (отсюда показатель преломления). Фотоны остановлены в оптических вычислениях. Я так понимаю черная дыра это не вакуум?
@Ramashalanka: причина, по которой кажется, что свет не движется со скоростью с в материалах — это усредненный по времени эффект взаимодействия с электронными состояниями материала, а не какое-то фундаментальное изменение в физике электромагнитных волн. Важным фактом является то, что среда не создает для фотона системы покоя. Кроме того, теоретическая черная дыра представляет собой (квантовый) вакуум, за исключением сингулярности.
Сингулярность — это не точка в пространстве-времени, путь фотона просто закончится на сингулярности, и может выйти что-то еще. Вопрос действительно требует полной квантовой гравитации, но для рассеяния гравитонов модельными черными дырами в литературе есть расчеты.
Специальная теория относительности говорит нам, что «истинная» масса — это «масса в состоянии покоя», умноженная на фактор Лоренца ( en.wikipedia.org/wiki/Lorentz_factor ) — результатом этого является то, что все, что имеет массу, отличную от нуля (при скорости = 0), будет иметь бесконечную массу при скорости c. Поэтому у фотонов не может быть массы.
Как вы думаете, почему фотон остановится, когда достигнет сингулярности?

Ответы (2)

Мы не знаем, что произойдет, когда фотон или любая другая частица попадет в сингулярность черной дыры. Сингулярность — это явление классической общей теории относительности, и сингулярность на самом деле является признаком того, что классическая общая теория относительности здесь не работает. Чтобы действительно понять, что происходит вблизи сингулярности, нам нужна полная квантово-механическая версия общей теории относительности. Теория струн — это лучшая квантово-механическая версия общей теории относительности, которая у нас есть в настоящее время, но теория струн недостаточно развита, чтобы дать окончательный ответ на ваш вопрос.

Спасибо, Фрэнк. Я действительно хочу, чтобы кто-нибудь быстро понял эту сингулярность. Думаю, теперь мне просто нужно подождать.
@KentByerley, да, я тоже с нетерпением жду :-)

Мех, никакой теории струн, или сингулярности, или юнитологии и т. д. Черные дыры — это ускорители. Каждая частица разбивается до самого низкого уровня, разгоняется до максимальной скорости и выстреливается. Траектория не является векторной, потому что возбуждение такой величины заставляет низкоуровневые частицы действовать как «квантово-связанные частицы». Это означает, что на каждую возбужденную частицу есть другая частица, она общается. Благодаря этому эффекту связывания обе частицы и их соответствующие частицы «анти- или темной материи» взаимодействуют и теряют энергию. они замедляются и по закону сохранения массы снова слипаются. Далеко-далеко. дело здесь в том, чтобы думать о связанных частицах как об идентичных, поддающихся преобразованию частях, а не об отдельных частицах, летающих вокруг.

Вот почему общая физика и традиционные законы природы не работают в черной дыре. Потому что соответствующие законы касаются только нейтронов и протонов.

Кварки, лептоны, бозоны, мюоны, тауонные частицы и т.д.

Как только мы достигнем дна, мы разберемся с черными дырами. А пока это все классическая механика... в космическом масштабе :)

Что происходит с фотоном в черной дыре?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v