Akkumuliert sich Materie direkt außerhalb des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs?

Meines Wissens verlangsamt sich die Zeit und nähert sich dem Stillstand, wenn sie sich dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs nähert. Ich habe dies an mehreren Stellen erklärt gesehen, einschließlich einer kurzen Erklärung im letzten Absatz unter: http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole#General_relativity , unten zitiert:

Oppenheimer und seine Co-Autoren interpretierten die Singularität an der Grenze des Schwarzschild-Radius als Hinweis darauf, dass dies die Grenze einer Blase sei, in der die Zeit stehengeblieben sei. Dies ist ein gültiger Standpunkt für externe Beobachter, aber nicht für einfallende Beobachter. Aufgrund dieser Eigenschaft wurden die kollabierten Sterne "eingefrorene Sterne" genannt,[17] weil ein externer Beobachter die Oberfläche des Sterns in dem Moment eingefroren sehen würde, in dem sein Kollaps ihn in den Schwarzschild-Radius führt.

Bedeutet dies dann, dass tatsächlich keine Materie in ein Schwarzes Loch fällt (außer möglicherweise das, was bei seiner Entstehung vorhanden war)? Würde dies auch bedeuten, dass sich Materie gerade außerhalb ihres Ereignishorizonts ansammelt? So wie ich es verstehe, wäre dies die Perspektive von außerhalb des Schwarzen Lochs. Wenn dies der Fall ist, frage ich mich, ob wir eine enorme Menge an Materie rund um den Ereignishorizont beobachten würden, die jedoch extrem rotverschoben wäre?

Bearbeiten:

Mir ist aufgefallen, dass eine Antwort auf eine andere Frage, insbesondere der Endteil, auch hier einen Einblick gibt: https://astronomy.stackexchange.com/a/1009/1386

Bearbeiten:

Diese YouTube-Videos, die jemand zusammengestellt hat, erklären das Konzept sehr gut und scheinen darauf hinzudeuten, dass diese Idee an Zugkraft gewinnt!

https://www.youtube.com/watch?v=yZvgeAbrjgc&list=PL57CC037B74307650&index=118 https://www.youtube.com/watch?v=b1s7omTe1HI

Bearbeiten:

Dieses neue YouTube-Video beschreibt diese Idee sehr gut und beschreibt sie als Funktionsweise von Schwarzen Löchern!

https://youtu.be/mquEWFutlbs

Du solltest zitieren, wo du es gelesen hast. Ich schätze jedoch, Sie sprechen von relativistischen Effekten (Verzögerung), die von einem entfernten Beobachter beobachtet werden. Ist es richtig?
Meine persönliche Meinung: Das ist der Grund (zusammen mit der Hawking-Strahlung, die den BH von außen gesehen in endlicher Zeit verschwinden lässt), warum sich niemals ein Ereignishorizont bilden kann. Aber das ist (noch?) nicht die Mainstream-Meinung.
@Py-ser - Ja, das ist richtig, ich spreche von den relativistischen Effekten.

Antworten (8)

Was Sie beschreiben, ist im Grunde die Interpretation von Schwarzen Löchern als "kollabierter Stern" (Eng) oder "gefrorener Stern" (Rus), die vor Ende der 1960er Jahre üblich war. Es war ein Fehler.

Angenommen, Sie sind relativ zum Schwarzen Loch entfernt und stationär. Sie werden einfallende Materie beobachten, die sich asymptotisch dem Horizont nähert und mit Rotverschiebung immer schwächer wird. Bedeutet das, dass sich Materie um den Horizont „klumpt“? Um das herauszufinden, stellen Sie sich vor, Sie werfen sich in Richtung des Schwarzen Lochs, um zu versuchen, die Materie zu fangen, die Sie sehen. Sie werden feststellen, dass es vor langer Zeit in das Schwarze Loch gefallen ist.

Mit anderen Worten, die vernünftigste Art zu beantworten, ob sich einfallende Materie am Horizont anhäuft oder nicht, besteht darin, die Situation aus dem Rahmen dieser einfallenden Materie zu betrachten. Und da ist klar: nein, es klumpt nicht, da es in endlicher Eigenzeit den Horizont überquert. (Nebenbei bemerkt, für ein Schwarzschild-Schwarzes Loch ist das Fallen aus der Ruhe genau Newtonsch in Schwarzschild-Radialkoordinate und Eigenzeit.)

Der "comoving viewpoint" wurde 1939 von Oppenheimer und Snyder anerkannt, aber erst in den 1960er Jahren mit der Arbeit von Zel'dovich, Novikov und anderen wurde er allgemein als wirklich bedeutsam in der Gemeinschaft anerkannt. Penrose führte 1965 winkeltreue Diagramme basierend auf den Eddington-Finkelstein-Koordinaten (1924/1958) ein, die recht deutlich zeigten, dass der Sternkollaps nicht verlangsamt wird, sondern sich bis zu einer Singularität fortsetzt. Für einen Überblick über die Geschichte dieses Standpunktwechsels vgl. Kip Thorne et al., The Memberane Paradigm (1986). Diese Themen werden üblicherweise in vielen Relativitätslehrbüchern behandelt.

Ok, aber da es immer noch unendlich viel Zeit in dem Rahmen benötigt, der an einen stationären entfernten Beobachter angepasst ist, bedeutet das, dass sich der Horizont niemals in diesem Rahmen bildet? Es bildet sich: Die zugrunde liegende Annahme in dem Argument, dass dies nicht der Fall ist, wäre entweder, dass die einfallende Materie das Zentrum erreichen muss, damit sich der Horizont bildet, oder einen bereits bestehenden Horizont überqueren muss, um ihn auszudehnen. Aber diese Annahme stimmt einfach nicht.

Ein Ereignishorizont wird in Bezug auf zukünftige lichtähnliche Unendlichkeit definiert, grob gesagt in Bezug darauf, ob Lichtstrahlen entweichen oder nicht, wenn man unendlich lange wartet. Das bedeutet, dass die Position des Horizonts zu jeder Zeit nicht nur davon abhängt, was passiert ist, sondern auch davon, was in der Zukunft passieren wird. Im Rahmen des entfernten stationären Beobachters verlangsamt sich die Materie, wenn sie in Richtung des Ereignishorizonts fällt, um sich asymptotisch zu nähern ... aber der Horizont dehnt sich auch aus, um ihm zu begegnen. Ebenso muss die anfänglich kollabierende Materie nicht bis zum Zentrum kollabieren, damit sich der Ereignishorizont bildet.


Wie kann die endliche Lebensdauer des Schwarzen Lochs durch Hawking-Strahlung mit der unendlichen Zeit (Zukunft) in Einklang gebracht werden, die für die Erweiterung des Ereignishorizonts (im äußeren Zeitrahmen) benötigt wird?

Es besteht keine Notwendigkeit: [Bearbeiten]Dass eine bestimmte Zeitkoordinate nicht die gesamte Mannigfaltigkeit abdeckt, ist ein Fehler des Koordinatendiagramms, nicht der Raumzeit[/Bearbeiten]. Sende von jedem Ereignis einen omnidirektionalen Ort idealisierter Lichtstrahlen aus. Der Ereignishorizont ist die Grenze der Raumzeitregion, aus der keiner dieser Lichtstrahlen ins Unendliche entweicht. Diese Frage hat eine objektive Antwort – für jeden gegebenen Lichtstrahl wird er entweder entkommen oder nicht.

Ein externer Beobachter müsste unendlich lange warten , um sicher zu wissen, wo genau der Ereignishorizont liegt, aber das ist eine ganz andere Frage. Mit Hawking-Strahlung schrumpft das Schwarze Loch, aber es ändert nichts an der Tatsache, dass Lichtstrahlen von einigen Ereignissen nicht entkommen werden und somit ein Ereignishorizont existieren wird.

Hier ist ein Penrose-Diagramm eines kugelförmig kollabierenden Sterns, der ein Schwarzes Loch bildet, das anschließend verdampft:

Penrose-Diagramm eines verdampfenden Schwarzen Lochs

Lichtstrahlen verlaufen im Diagramm schräg bei ±45°. Beachten Sie, dass es einen Bereich gibt, aus dem ausgehende Lichtstrahlen (diagonal von unten links nach oben rechts verlaufend) nicht entweichen und stattdessen auf die treffen r = 0 Singularität (die fette, nicht gestrichelte horizontale Linie). Der Horizont selbst ist das r = 2 m auf dem Diagramm markierte Linie und ihre Verlängerung in den Stern: eigentlich sollte sie von der (gestrichelten, senkrechten) r = 0 Linie auf der linken Seite, anstatt sich von der kollabierenden Oberfläche des Sterns zu erstrecken. Das liegt daran, dass einige der (idealisierten, nicht wechselwirkenden) Lichtstrahlen aus dem Inneren des Sterns auch nicht ins Unendliche entweichen können.

Nehmen wir nun an, Sie zeichnen in diesem Diagramm zeitähnliche Kurven, die sich hartnäckig vom Horizont fernhalten, und Sie bestehen darauf, entlang ihnen einen Parameter als Zeitkoordinate zu verwenden. Muss die Tatsache, dass Sie Koordinaten ausgewählt haben, die den Horizont ausschließen, damit in Einklang gebracht werden, ob der Ereignishorizont tatsächlich existiert oder nicht? Die Auflösung ist einfach: Wenn Sie über den Horizont sprechen wollen, hören Sie auf, Koordinaten zu verwenden, die ihn ausschließen.

Also ist das richtig? Von einem Bezugspunkt außerhalb des Schwarzen Lochs aus sammelt sich tatsächlich Materie an (oder klumpt zusammen), die sich dem Ereignishorizont nähert, aber schließlich dehnt sich der Ereignishorizont aus, um sie zu verschlingen, wenn sich mehr Materie ansammelt?
Wenn Sie darauf bestehen, „Verklumpen“ so zu definieren, ja, obwohl ich das nicht tun würde. Was letztere Frage betrifft, eigentlich nein: Wenn sich der Horizont erweitert, trägt er die eingefrorenen, rotverschobenen Bilder des Gefallenen mit sich nach außen. Das ist ein Grund, warum ich den ersten Fall nicht als „Verklumpen“ bezeichnen würde; Vielmehr verhält sich die Schwarzschild-Zeitkoordinate (oder die entsprechende Verallgemeinerung für entfernte stationäre Beobachter) am Horizont schlecht und sollte dort einfach nicht verwendet werden.
Ich stimme nicht zu, dass die externe Zeitreferenz nicht verwendet werden sollte, da wir dies "sehen" würden, wenn wir ein Schwarzes Loch betrachten. Es ist ein interessanter Punkt, den Sie angesprochen haben, dass sich das „Bild“ aller Materie, die zuvor hineingefallen ist, nach außen bewegt, wenn sich der Ereignishorizont erweitert. Vielen Dank, dass Sie sich die Zeit genommen haben, auch eine ausführliche Antwort zu geben, die sehr zum Nachdenken anregt!
@StanLiou Wie kann die endliche Lebensdauer des Schwarzen Lochs aufgrund von Hawking-Strahlung mit der unendlichen Zeit (Zukunft) in Einklang gebracht werden, die für die Erweiterung des Ereignishorizonts (im äußeren Zeitrahmen) benötigt wird?
@Gerald bearbeitet, um eine Antwort im Beitrag hinzuzufügen.
@StanLiou - FYI, ich suche nach Beweisen / Referenzen, um das Kopfgeld zu vergeben.
"...aber auch der Horizont erweitert sich ihm entgegen." Wie lange dauert das aus der Sicht eines entfernten stationären Beobachters?
"... man stürzt sich auf das Schwarze Loch, um zu versuchen, die Materie, die man sieht, einzufangen. Was man findet, ist, dass sie vor langer Zeit in das Schwarze Loch gefallen ist." - Würdest du das nicht genau in dem Moment sehen, wenn du den Ereignishorizont überquerst? Aber früher würden Sie so ziemlich dasselbe sehen wie ein entfernter stationärer Beobachter (oder vielleicht ein entfernter, sehr minimal beschleunigender Beobachter)?
Was passiert also im Rest des Universums aus Ihrem Bezugssystem als einfallender Beobachter? (Dies ist relevant, denn wenn die Antwort lautet "Zeit scheint im Rest des Universums schneller zu vergehen", dann lautet die nächste Frage "schnell genug, dass die Äonen vergehen, die erforderlich sind, damit das Schwarze Loch aufgrund von Hawking-Strahlung schrumpft?", und wenn die Antwort darauf „Ja“ lautet, dann scheinen wir zu einem interessanten Schluss gekommen zu sein.)

Ja, Sie haben vollkommen recht, aus UNSERER SICHT tut es das.

Aus Kip Thornes Buch „Schwarze Löcher und Zeitkrümmungen: Einsteins unverschämtes Vermächtnis“.

„Wie ein Stein, der von einem Dach fällt, fällt die Oberfläche des Sterns zuerst langsam nach unten (schrumpft nach innen), dann immer schneller. Wären die Newtonschen Gravitationsgesetze richtig, würde diese Beschleunigung der Implosion unaufhaltsam weitergehen, bis der Stern ohne Innendruck mit hoher Geschwindigkeit zu einem Punkt zusammengedrückt wird. Nicht so nach den relativistischen Formeln von Oppenheimer und Snyder. Stattdessen verlangsamt sich seine Schrumpfung, wenn sich der Stern seinem kritischen Umfang nähert, zu einem Kriechen. Je kleiner der Stern wird, desto langsamer implodiert er, bis er genau am kritischen Umfang einfriert. Egal wie lange man wartet, wenn man außerhalb des Sterns ruht (d. h. im statischen äußeren Bezugssystem ruht), wird man den Stern niemals durch den kritischen Umfang implodieren sehen können.

„Wird dieses Einfrieren der Implosion durch eine unerwartete allgemeine relativistische Kraft innerhalb des Sterns verursacht? Nein, überhaupt nicht, erkannten Oppenheimer und Snyder. Vielmehr wird es durch die gravitative Zeitdilatation (die Verlangsamung des Zeitflusses) in der Nähe des kritischen Umfangs verursacht. Die Zeit auf der Oberfläche des implodierenden Sterns muss, wie von statischen externen Beobachtern gesehen, immer langsamer fließen, wenn sich der Stern dem kritischen Umfang nähert, und dementsprechend muss alles, was auf oder innerhalb des Sterns einschließlich seiner Implosion geschieht, in Zeitlupe erscheinen und dann allmählich einfrieren.“

„So merkwürdig dies scheinen mag, noch merkwürdiger war eine andere Vorhersage, die von den Formeln von Oppenheimer und Snyder gemacht wurde: Obwohl, wie von statischen externen Beobachtern gesehen, die Implosion am kritischen Umfang einfriert, friert sie überhaupt nicht ein, wenn sie von Beobachtern gesehen wird, die nach innen reiten auf der Sternoberfläche. Wenn der Stern ein paar Sonnenmassen wiegt und ungefähr so ​​groß wie die Sonne ist, dann implodiert er, wie von seiner eigenen Oberfläche aus beobachtet, in etwa einer Stunde bis zum kritischen Umfang und implodiert dann weiter, über den kritischen Wert hinaus und weiter in Richtung kleiner Umfänge.“

„Indem man die Formeln von Oppenheimer und Snyder aus der Sicht eines Beobachters auf der Sternoberfläche betrachtet, kann man die Einzelheiten der Implosion ableiten, selbst nachdem der Stern innerhalb seines kritischen Umfangs gesunken ist; Das heißt, man kann entdecken, dass der Stern auf unendliche Dichte und Nullvolumen gequetscht wird, und man kann die Details der Raumzeitkrümmung beim Knirschen ableiten.“ P217-218

OK, also wird sich aus unserer Sicht die ganze Materie um den kritischen Umfang herum gruppieren und nicht weiter. Das ist in Ordnung, diese Hülle kann theoretisch alle Kräfte ausüben, die auf das äußere Universum erforderlich sind, wie Gravitationsanziehung, Magnetfeld usw. Der Punkt wie die Singularität, die in der unbestimmten Zukunft des Schwarzen Lochs liegt, (aus unserer Sicht) tatsächlich in die unbestimmte Zukunft des Universums selbst könnte solche Kräfte nicht auf dieses Universum ausüben. Diese Singularität wird nur „erreicht“, wenn ein Beobachter am kritischen Umfang vorbeifährt und durch den Prozess der Zeitdilatation das Ende des Universums erreicht.

Dies ist offensichtlich ein Bereich des aktiven Forschens und Denkens. Einige der größten Köpfe auf dem Planeten nähern sich diesem Thema auf unterschiedliche Weise, haben aber bisher keinen Konsens erzielt, aber interessanterweise scheint sich ein Konsens abzuzeichnen.

http://www.sciencealert.com/stephen-hawking-explains-how-our-existence-can-escape-a-black-hole

Stephen Hawking sagte auf einer Konferenz im August 2015, er glaube, dass "Informationen nicht wie erwartet im Inneren des Schwarzen Lochs gespeichert werden, sondern an seiner Grenze, dem Ereignishorizont". Sein Kommentar bezieht sich auf die Auflösung des "Informationsparadoxons", einer langjährigen Physikdebatte, in der Hawking schließlich zugibt, dass das Material, das in ein Schwarzes Loch fällt, nicht zerstört wird, sondern Teil des Schwarzen Lochs wird.

Lesen Sie mehr unter: http://phys.org/news/2015-06-surface-black-hole-firewalland-nature.html#jCp

Mitte der 90er Jahre befassten sich auch die amerikanischen und niederländischen Physiker Leonard Susskind und Gerard 't Hooft mit dem Informationsparadoxon, indem sie vorschlugen, dass, wenn etwas in ein Schwarzes Loch gesaugt wird, seine Informationen eine Art zweidimensionalen holografischen Abdruck am Ereignishorizont hinterlassen , das ist eine Art "Blase", die ein schwarzes Loch enthält, durch das alles passieren muss.

Was am Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs passiert, ist sehr schwer zu verstehen. Klar ist, und was aus der Allgemeinen Relativitätstheorie hervorgeht, ist, dass aus der Sicht eines externen Beobachters in diesem Universum keine einfallende Materie den kritischen Umfang überschreiten kann. Die meisten Wissenschaftler ändern dann den Standpunkt, um zu erklären, wie sie aus der Sicht eines einfallenden Beobachters in sehr kurzer Zeit fortfahren werden, um die Singularität im Zentrum des Schwarzen Lochs zu treffen. Dies hat zu der Vorstellung geführt, dass es im Zentrum jedes Schwarzen Lochs eine Singularität gibt.

Dies ist jedoch eine Illusion, da die Zeit, die es braucht, um die Singularität zu erreichen, für uns im äußeren Universum im Wesentlichen unendlich ist.

Dass die Sache nicht über den kritischen Umfang hinausgehen kann, ist vielleicht keine „Illusion“, sondern sehr real. Die Sache muss aus UNSERER SICHT eine „Hülle“ werden, die den kritischen Umfang umgibt. Es wird niemals durch den Umfang fallen, solange wir in diesem Universum bleiben. Es ist also falsch, von einer Singularität in einem Schwarzen Loch zu sprechen. Es ist noch nicht passiert.

Der Weg durch den Ereignishorizont führt zwar jeweils zu einer Singularität, liegt aber in allen Fällen unbestimmt weit in der Zukunft. Wenn wir in diesem Universum sind, hat sich noch keine Singularität gebildet. Wenn sie noch nicht gebildet wurde, wo ist dann die Masse? Die Masse übt eine Anziehungskraft auf dieses Universum aus, richtig? Dann muss es IN diesem Universum sein. Aus unserer Sicht muss es genau diesseits des Ereignishorizonts sein.

ERSTAUNLICHerweise KANN ES MÖGLICH SEIN, DIES ZU BEWEISEN. Die jüngste Ankündigung von Gravitationswellen, die bei der Verschmelzung von zwei Schwarzen Löchern entdeckt wurden, wurde von einem unbestätigten, aber möglicherweise übereinstimmenden Gammastrahlenausbruch aus demselben Bereich des Himmels begleitet. Dies ist vom konventionellen Standpunkt aus unerklärlich, der besagt, dass die gesamte Materie zu einer Singularität komprimiert würde und nicht wieder herauskommen könnte.

Wenn zwei Schwarze Löcher verschmelzen und Gammastrahlen aussenden … ist das obige sicherlich eine Erklärung, die auch mit der Allgemeinen Relativitätstheorie übereinstimmt. Die Masse schaffte es nie ganz durch den Ereignishorizont (aus unserer Sicht) und wurde von der enormen Gewalt der Fusion beunruhigt, einige entkamen. Es mag eine tiefe Gravitationsquelle sein, aber ein sehr starker Gammastrahl sollte mit dem richtigen Tritt gerade noch entkommen können (Anziehung durch ein noch größeres Schwarzes Loch, das sich nähert).

Weitere verfeinerte Beobachtungen ähnlicher Ereignisse, die wahrscheinlich relativ häufig auftreten, können weitere Beweise liefern. Eine andere glaubwürdige Erklärung gibt es wohl nicht.

Vielen Dank für Ihre Antwort, ich würde gerne sehen, ob dies zu weiteren Diskussionen führt!
Noch eine Anmerkung zu deiner ursprünglichen Frage. Das Schwarze Loch würde wie eine winzige Dampfblase in der Mitte des implodierenden Sterns starten, der einen ausreichend starken Gravitations-"Druck" erreicht hat. Sie würde sich dann ausdehnen, wenn umgebende Materie und Energie hineinfielen und ihren kritischen Umfang erreichten, daher glaube ich nicht, dass irgendeine Materie vom Standpunkt eines externen Beobachters "innerhalb" des kritischen Umfangs sein würde.
FYI, ich suche nach Beweisen / Referenzen, um das Kopfgeld zu vergeben.
Nachweise/Referenzen für was? Es gab einen beträchtlichen Hinweis auf Oppenheimer & Snyder. Willst du mehr?
Tatsächlich scheint Ihre Antwort jetzt gut zu sein, was die Referenzen betrifft, und ich kann Ihnen am Ende das Kopfgeld zusprechen. Ich suche auch nach weiteren Beweisen (z. B. Beobachtungen oder andere Arten von Beweisen), dass sich Materie in der Nähe des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs ansammelt oder nicht. Mir ist klar, dass ein solcher Beweis möglicherweise noch nicht existiert, also werde ich in diesem Fall denjenigen belohnen, der seine Aussage am besten mit Referenzen usw. untermauert, und bisher haben Sie gute Arbeit geleistet, indem Sie Referenzen aufgenommen haben.
Ich werde dann eine erweiterte Antwort posten!
Das ist sehr gut, danke fürs Teilen! Sie werden wahrscheinlich das Kopfgeld erhalten, es sei denn, jemand kann es besser! Tolle Arbeit und tolle Gedanken!
Ihre Kommentare zu Gravitationswellen scheinen Schwierigkeiten zu haben, den Unterschied zwischen Masse und Gravitationsfeld zu verstehen. Nichts über die GW-Erkennung besagte, dass Masse aus (innerhalb) den Schwarzen Löchern ausgestoßen oder anderweitig in verschiedene Formen von Strahlung umgewandelt wurde. Die Energie war bereits in den Gravitationsfeldern vorhanden, die innerhalb des Universums und außerhalb des Ereignishorizonts existiert. Diese Energie wurde in Strahlung umgewandelt. Was "eigentlich" in dem Loch ist, ist irrelevant: Was zählt, sind die Felder (Gravitation und EM nämlich).

Wir müssen darüber nachdenken, wo genau der Zeitdilatationseffekt auftritt. Indem wir dann über die Beobachtungen von jedem Standpunkt aus nachdenken, das heißt vom frei fallenden Objekt und vom externen Beobachter, können wir uns mit dem abfinden, was passiert , im Gegensatz zu dem, was zu passieren scheint .

Die Erfahrung der Zeit

Wir müssen uns daran erinnern, dass ein Objekt, das sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt, langsamer durch die Zeit (oder die 4. Dimension) reist. Das bedeutet nicht, dass es sich langsamer bewegt, sonst würde es offensichtlich nicht „mit einer bestimmten Geschwindigkeit“ fahren.

Wo sich die Zeit verlangsamt, liegt im Ticken der physikalischen Prozesse des Objekts selbst. Mit anderen Worten, meine Uhr würde Ihrer Meinung nach doppelt so langsam ticken, als ich mit 87 % Lichtgeschwindigkeit an Ihnen vorbeiflog. Ich würde normal mit den Armen winken, aber laut Ihnen würde ich anscheinend doppelt so langsam mit den Armen winken und auch in der Größe gequetscht erscheinen (dafür nicht wirklich relevant).

Der Blickwinkel des fallenden Objekts

Wenn Sie das Objekt wären, das in das Schwarze Loch fällt, würden Sie beschleunigen, wenn Sie sich dem Ereignishorizont nähern, aber Sie würden immer länger brauchen, um auf die Annäherung zu reagieren , bis zu dem Punkt, an dem Sie in kürzester Zeit in das Schwarze Loch fallen würden . Aus Ihrer Perspektive würde Ihre Annäherung an den Ereignishorizont exponentiell schneller werden.

Mit anderen Worten, Sie würden unglaublich schnell in das Schwarze Loch fallen, aber Sie hätten es kaum in Ihrem Kopf registriert, weil aufgrund der Relativitätstheorie einfach nicht genug Zeit für Sie war.

Der Standpunkt des stationären Beobachters

Nun würde der stationäre Beobachter außerhalb des Einflusses des Schwarzen Lochs etwas ganz anderes beobachten. Das Licht (oder vielmehr die Information) über Ihren Abstieg würde immer rotverschobener werden, aber auch immer länger brauchen, um tatsächlich ihre Augen zu erreichen.

Das bedeutet, dass nach Ansicht des Beobachters das fallende Objekt bis zum Stillstand am Ereignishorizont abgebremst und verschwunden wäre.

Was ist also wirklich „passiert“?

  • Das fallende Objekt fiel sehr schnell hinein, bemerkte es aber kaum
  • Der stationäre Beobachter würde denken, dass das Objekt verschwunden ist und den Ereignishorizont nie erreicht hat.
  • Cooper tippt auf einige Gravitationsbücher und rettet die Menschheit.
Wie kann der Beobachter dann überhaupt ein Schwarzes Loch sehen, wenn von seiner Position aus nie genug Masse hineinfällt, um überhaupt Gestalt anzunehmen und zu existieren?
@LocalFluff Was bedeutet "ein schwarzes Loch sehen " ? Wenn Sie damit meinen, seine Gravitationseffekte zu beobachten, sehe ich das Problem nicht.
Ihr erster Abschnitt ist falsch. Es braucht eine endliche Zeit, um hineinzufallen, dh Zeiterfahrungen durch das Objekt, wie Sie. Als netter Zufall, der dies veranschaulicht, stimmt die Zeit, die benötigt wird, um den Horizont (oder eine bestimmte radiale Schwarzschild-Koordinate) zu erreichen, für den radialen freien Fall aus der Ruhe in ein Schwarzschild-Schwarzes Loch genau mit der Vorhersage der Newtonschen Gravitation überein.
@RobJeffries Aber dann würde es für alle externen Beobachter ein Neutronenstern bleiben. Schwarze Löcher würden sich niemals für externe Beobachter bilden, unabhängig davon, wie sie beobachtet werden. Man kann möglicherweise ein schwarzes Loch sehen, das Hintergrundobjekte durchquert. Ein nicht akkretierendes SMBH leuchtet überhaupt nicht, während ein Neutronenstern mit Millionen von Sonnenmassen sehr nahe an seiner Oberfläche ziemlich wild wäre.
@LocalFluff Ein Neutronenstern und ein Schwarzes Loch sind völlig unterschiedlich. Kein Neutronenstern kann mit einem Radius in der Nähe des Schwarzschild-Radius existieren. Deshalb kann man einen Neutronenstern sehen.
@StanLiou Ich sage nicht, dass das Objekt unendlich viel Zeit braucht, um in das Schwarze Loch zu gelangen, aber seine innere Uhr verlangsamt sich zu einem Kriechen, wenn seine Geschwindigkeit in Richtung ~ c ~ zunimmt. Mit anderen Worten, Sie hätten nicht viel Zeit, um Ihren Sturz in das Schwarze Loch tatsächlich zu erleben, aber Sie würden trotzdem sehr schnell hineinfallen. Es ist dasselbe, als würdest du bei extrem hohen Geschwindigkeiten viel langsamer altern.
@NickBedford FYI, ich suche nach Beweisen / Referenzen, um das Kopfgeld zu vergeben.
"Das fallende Objekt fiel sehr schnell hinein, merkte aber kaum, dass es passierte" Würde das fallende Objekt nicht bemerken, dass die gesamte Strahlung, die das Schwarze Loch nach ihm erreichte, ihn gerade einholte, als er den Ereignishorizont passierte?

Es wurden mehrere wunderbare, aber technische Antworten gegeben, und ich kann diesen sehr netten Antworten nichts hinzufügen, die erklären, warum es nicht sinnvoll ist zu glauben, dass Schwarze Löcher an ihren Ereignishorizonten "eingefroren" werden. Aber ich kann eine Antwort mit einer wesentlich nützlicheren philosophischen Perspektive geben, nämlich dass die zentrale Lektion der Relativitätstheorie ist, dass die Realität eine Reihe von Dingen beinhaltet, die an verschiedenen Orten und zu verschiedenen Zeiten passieren, also ist die Realität etwas Lokales. Wenn Sie also wissen wollen, was an einem Ort und zu einer Zeit passiert ist (unabhängig davon, wie Sie sich entscheiden, diesem Ort und dieser Zeit Zahlen zu geben, ist dies wie die Wahl, wie die Erdoberfläche koordiniert werden soll), sollten Sie jemanden fragen, der es war an diesem Ort und zu dieser Zeit!

Nach dieser einfachen Regel sollten wir uns vorstellen, jemanden zu fragen, der über einen Ereignishorizont hinausfällt, ob sich bereits ein Schwarzes Loch gebildet hat oder nicht. Sie werden sagen, dass es so ist, und sie werden sagen, dass sie dieses zentrale schwarze Loch in einer endlichen Zeit erreichen. Ob Sie diese Nachricht erhalten oder nicht, ist eine schwierigere Frage, aber sie werden es trotzdem sagen, weil die Realität irgendwo passiert, und wir können uns immer jemanden vorstellen, der sie erlebt – und sie fragen . Oder stellen Sie sich zumindest vor, was sie sagen würden, wenn die Kommunikation schwierig oder unmöglich wird.

Wenn Sie diese eine einfache Regel befolgen, verschwinden alle diese scheinbaren Koordinatenparadoxien sofort. Koordinaten sind eine nützliche Sprache, um Berechnungen durchzuführen, aber sie sind keine nützliche Sprache, um Aussagen darüber zu treffen, „was ist“. Das ist ein Problem für die Beobachtung, und alle Beobachtungen sind lokal – niemand beobachtet jemals eine Koordinate, und viel zu viel wird aus willkürlichen Koordinatenwahlen gemacht.

Alle Beobachtungen sind lokal “ – diese einfache Aussage hat es in sich! Kopenhagener Interpretation ... Verstrickung ... es gibt keine unabhängige Realität?
Der Wissenschaft sowieso nicht zugänglich. Wissenschaft muss empirisch sein, also muss sie beobachterbasiert sein, damit sie nur lokale Ereignisse beschreiben kann. Das kann seinen Anwendungsbereich einschränken. So halten wir unsichtbare Feen aus der Wissenschaft heraus, aber wir wissen nicht, was wir sonst noch verlieren. Wenn jedoch jemand irgendwo sagt, dass sich das Schwarze Loch gebildet hat und dass er einen Ereignishorizont überschreitet, dann müssen wir zulassen, dass das Schwarze Loch existiert – selbst wenn wir wissen, dass wir die Nachricht niemals empfangen und daher kein globales Konzept entwickeln können aus eigenen Beobachtungen.
Die Erkenntnis, dass die Realität relativ ist , beunruhigte Einstein zutiefst , weshalb er 1950 an Schrödinger schrieb: „Sie sind neben Laue der einzige zeitgenössische Physiker, der einsieht, dass man um die Annahme der Realität nicht herumkommt, wenn man nur ehrlich ist . Die meisten von ihnen [anderen Physikern] sehen einfach nicht, was für ein riskantes Spiel sie mit der Realität spielen – Realität als etwas, das unabhängig von dem ist, was experimentell festgestellt wird.“
Ich bin immer wieder überrascht von dieser Einstellung, denn mir scheint klar, dass wir immer durch unsere Wahrnehmungsfähigkeit begrenzt sein werden. Es gab nie eine Garantie dafür, dass wir in der Lage sein würden, die Realität in irgendeiner reinen Form wahrzunehmen – es würde immer das sein, was unsere Filter passierte. Sogar die Entscheidung, Wissenschaft zu betreiben, stellt zusätzliche Filter dar, wo war die Garantie, dass nichts jemals verloren gehen würde?

Die logische Konsequenz ist, dass sich kein Ereignishorizont bilden kann, da das erste Teilchen asymptotisch auf Null abgebremst wird, kurz bevor sich der Ereignishorizont bildet ( Fermats unendlicher Abstieg ).

Die Entstehung des Ereignishorizonts dauert also von außen gesehen unendlich lange. Aber aufgrund der Hawking-Strahlung existiert ein Schwarzes Loch nur eine endliche Zeit. Daher bildet sich kein Ereignishorizont aus.

Das Frustrierende daran ist, dass man mindestens Stephen Hawking sein muss, um nicht als Geek bezeichnet zu werden.

Der derzeitige Mainstream-Weg, dieses Paradoxon zu umgehen, besteht darin, zu einer rein allgemeinen relativistischen Geometrie der einfallenden Raumzeit zu wechseln, die den Ereignishorizont nicht erfährt. Auf diese Weise vermeiden Sie den Ereignishorizont als Pol, aber Sie erhalten die Singularität im Zentrum des Schwarzen Lochs, die von noch zu untersuchenden physikalischen Gesetzen der Quantengravitation beherrscht wird.

Das ist ein interessanter Punkt und sehr zum Nachdenken anregend. Es wird interessant sein zu sehen, welche weiteren Entdeckungen über Schwarze Löcher gemacht werden. Ich wundere mich immer noch über die Materie, die sich "innerhalb" des Schwarzen Lochs befand, als es sich bildete (z. B. würde ich denken, dass sich diese Materie tatsächlich innerhalb des Schwarzen Lochs / Ereignishorizonts befindet). Wenn es allerdings stimmt, dass sich das „Bild“ der Materie mit dem Ereignishorizont ausdehnt, könnte auch diese Materie von außen betrachtet am Rande des Ereignishorizonts stehen.
@Jonathan Wenn Sie zB die Schwarzschild-Lösung, die einfachste Form eines Schwarzen Lochs, annehmen, müssen Sie von einem äußeren Beobachter drei Zonen unterscheiden: die raumähnliche, die lichtähnliche und die zeitähnliche Zone. Die lichtähnliche Zone entspricht dem Ereignishorizont. Wenn Sie die Eigenschaften der Materie zwischen diesen Zonen transformieren, ändern sie ihre physikalischen Eigenschaften so sehr, dass der Begriff "die Materie ist" nicht viel Sinn macht, weder "Materie" noch "ist". Eine Raumdimension wechselt mit der Zeit ihre Rollen.
@Jonathan Eine Denkweise mag sein, dass die Informationen der Materie am Ereignishorizont gespeichert sind, einige Flüssigkeitssimulationen deuten auf eine fraktale Struktur des Ereignishorizonts aufgrund einfallender Materie hin; Dies könnte ein Weg sein, das Informationsparadoxon zu überwinden. Das ist weder die Schwarzschild- noch die Kerr-Lösung.
Ich frage mich, ob wir tatsächlich einem Schwarzen Loch „hinunterschauen“ könnten, wenn es überhaupt ein „dort“ gäbe. Das können wir natürlich nicht, und jeder, der behauptet, dass eine Singularität in einem Schwarzen Loch existiert, sagt einfach, dass das mathematische Modell, das sie verwenden, sagt, dass es eine gibt. Wenn die gesamte Masse/Energie, aus der ein Schwarzes Loch besteht, am Ereignishorizont in eine zweidimensionale Oberfläche komprimiert wurde, gibt es dann eine Möglichkeit, den Unterschied durch Beobachtung zu erkennen? Schweizer Käse hat Löcher, aber niemand behauptet, dass die Löcher Schweizer Käse sind.
@ Gerald FYI, ich suche nach Beweisen / Referenzen, um das Kopfgeld zu vergeben.

Zum Nachdenken anregende Kosmologen!

Ich bin zu spät zu dieser Diskussion, da ich sehe, dass sie buchstäblich seit Jahren andauert, und ich weiß nicht, ob es noch jemanden gibt, der diesen Thread überwacht, aber hier geht's los.

Ich habe Ende der 80er Jahre Astrophysik an der UC Berkeley studiert, also sind meine Informationen vielleicht etwas veraltet, wenn ja, entschuldigen Sie sich im Voraus. Ich habe in den letzten 30 Jahren viel Zeit damit verbracht, über dieses Problem nachzudenken, und habe ein paar Ideen postuliert.

Erstens basieren diese Vermutungen auf den Annahmen:

  • Die Zeit bleibt am Ereignishorizont stehen
  • ein einfallender Beobachter in das EH, der nach hinten blickt, würde beobachten, wie das Universum schnell altert, um den Hitzetod zu erleiden
  • Nicht geladenes, nicht rotierendes Schwarzes Loch mit Sonnenmasse
  • Ein Stern mit 2-3 Sonnenmassen reicht aus, um den Neutronentartungsdruck zu überwinden und ein Schwarzes Loch zu bilden (nennen Sie es für die Diskussion 2)

Wenn wahr, dann Vermutung:

  • Beginnen Sie mit einem Stern von sagen wir 3 Sonnenmassen
  • Wir müssen die Existenz und die Parameter eines gleichmäßigen Horizonts von seiner "Geburt" an berücksichtigen
  • Der minimale Schwarzschild-Radius beträgt nur 12 Meilen (2 Sonnenmassen)
  • Radius des ursprünglichen Hauptreihensterns ca. 100.000 km (100 Mio. + km für den Roten Riesen)
  • Beobachter umkreist zunächst den Stern
  • Der Stern brennt durch die letzten Prozentsätze von Helium und die Kaskade kollabiert direkt zum Schwarzen Loch
  • Wenn ein Stern kollabiert, zieht sich eine gewisse Menge an Materie auf einen Umkreis von 12 Meilen um den Sternschwerpunkt zusammen (nennen wir es 2 Sonnenmassen).
  • Der Ereignishorizont wird nun mathematisch gebildet und die Zeit STOPPT für alle Materie in diesem Radius
  • Materie außerhalb dieses Radius fällt weiterhin hinein, da die Zeit noch nicht aufgehört hat , eine Kompressionskugel um den EH zu erzeugen
  • Materie, die sich bereits INNERHALB des EH befindet, fällt weiter. (es hat einen Impuls, der erhalten bleiben muss). ODER STOPPT die Zeit INNERHALB des EH auch in der gesamten Schwarzschild-Sphäre, was dazu führt, dass all diese Materie an ihrer Position einfriert (relativ zum äußeren Beobachter? (unbekannt) (vielleicht UMKEHRT die Zeit?!)
  • Der Beobachter von außen würde beobachten, wie die Materie am EH STOP herunterfällt und strahlt
  • Die einfallende Materie, die auf das Universum zurückblickt, würde nun zusehen, wie das Universum schnell altert, vielleicht sogar bis zu seinem Tod?
  • Wenn dies der Fall ist, bedeutet dies, dass alle einfallende EH-Materie, nachdem sich das EH gebildet hat, am EH eingefangen wird, bis das Schwarze Loch verdampft.
  • Was auch zu einer enormen KOMPRIMIERUNG der einfallenden Materie in immer schnelleren Zeitfenstern führt, die von hinten einfallen.
  • In dem gegebenen Beispiel ist dies eine ganze Sonnenmasse aus Materie, die alle schnell komprimiert und im Druck zunimmt. (Beim EH hat die Zeit aufgehört, so dass aus der Perspektive unseres umlaufenden Sonnenbeobachters keine Wechselwirkung stattfindet, aber sukzessive weniger zeitgedehnte Schichten, die weiter vom EH entfernt sind, komprimieren sich in das Äquivalent eines ganz neuen Sterns, der seinen Treibstoff in Femptosekunden verbrennt viele Sekunden. IE SUPERNOVA)
  • UND es gibt das Ungleichgewicht der Gravitationsanziehung, das jetzt zwischen der Sonnenmasse der Materie im EH und den 2 Sonnenmassen im SW verursacht wurde
  • Tatsächlich sollten alle Schwarzen Löcher, die durch Sternkollaps entstanden sind, als 12 Meilen breiter Schwarzschild-Radius von 2 Sonnenmassen beginnen.
  • Das Wachstum von Schwarzlochgrößen dieses Typs (mit Ausnahme ursprünglicher Schwarzer Löcher) sollte NUR auf die Akkretion von EH-Materie oder die Verschmelzung von EHs von Schwarzen Löchern zurückzuführen sein.
  • Keine Materie sollte jemals zu unseren Lebzeiten in (oder durch) die EH fallen, oder sogar zu Lebzeiten des Universums, solange wir behaupten, dass ein Beobachter, der in ein Schwarzes Loch fällt, das Universum schnell hinter sich (der Zukunft) altern sieht.
  • Daher ist jede Erfassung von Strahlung von Schwarzen Löchern auf Wechselwirkungen von Materie in unmittelbarer Nähe des EH zurückzuführen
  • Was die Frage aufwirft, transzendiert GRAVITY das EH?
  • Wenn nicht, sollte ein Schwarzes Loch "2" Sonnenmassen bei seiner Entstehung verlieren (kann nur testen, ob wir die Masse vor und nach seiner Entstehung in vielleicht einer sichtbaren binären Paar-Supernova messen können
  • Aber wenn die Schwerkraft das EH transzendiert, wie akzeptiert, dann sollte die Schwerkraft der Sonnenmassen am EH eine entgegengesetzte Kraft auf die Materie im Inneren ausüben und den Kollaps im EH VERLANGSAMEN!
  • Außerdem sollte es einen „klingelnden“ Effekt geben, der von unseren neuen Gravitationswellendetektoren „gehört“ wird, da die Materie im Inneren nicht einfach unendlich in eine Singularität kollabiert, sondern „abprallt“ und von der Schwerkraft und verschiedenen Schichten der Zeitdilatation widerhallt
  • Allerdings KÖNNTE dies sogar zu einer Art "Torus" führen, bei dem Dimensionalitäten vertauscht oder umgekehrt werden (Zeit / Entfernung), und nicht zu einer Singularität
  • Fügen Sie dazu die Planck-Dichte mit diesen gegensätzlichen inneren Kräften hinzu, und wir landen möglicherweise bei einigen bizarren Raum-Zeit-Topologien.
  • REINE Spekulation: Die Umgebung INNERHALB des Schwarzen Lochs sieht sehr ähnlich aus wie die Geschichte unseres eigenen Universums seit dem Urknall (weißes Loch?), wenn Sie einfach den Zeitpfeil ändern. (Das Universum dehnt sich nicht aus, wie wir es wahrnehmen, sondern komprimiert sich zu einem Torus mit unterschiedlichen Entfernungen von unserem Standpunkt aus mit unterschiedlichen Zeitdilatationsstufen.)
  • Als Student habe ich eine Arbeit geschrieben, dass unser Universum das Innere eines Schwarzen Lochs ist, und ich habe viele Theorien gesehen, die sich (sorry) in den letzten 30 Jahren zu dieser Lösung hingezogen haben
  • Einschließlich der neuesten Ideen, dass unser Universum ein komprimiertes (3D) Hologramm auf einer 4-dimensionalen "Kugel" ist, die einen Ereignishorizont darstellt, der der Entropie unseres gesamten bekannten Universums entspricht. Elegant.

Entschuldigung für die schrecklich langatmigen Kommentare hier. Ich bin sicher, die Idee hat mehr Löcher als Schweizer Käse. So sieht das Universum aus, wenn sich all diese kleinen Taschenuniversen bilden, mit denen wir nicht interagieren können!

Die Frage und die Antwort, die zum Verständnis dieser Konzepte auf der nächsten Ebene beitragen könnten, lauten wie folgt:

Kann ein Ereignishorizont seine Form verändern?

Wenn die Materie durch Zeitdilatation an den Ereignishorizont gebunden ist, kann sie sich (relativ zum EH) nicht bewegen. Wenn einfallende Materie das Ende des Universums miterleben kann, oder auch nur für sehr lange Zeit, dann ist die Materie per Definition zeitdilatationsgesperrt. Wenn es NICHT TD-gesperrt ist, SOLLTE ein fallender Beobachter NICHT IN DER LAGE SEIN, DAS UNIVERSUM ZU SEHEN, DAS SCHNELL HINTER IHNEN ALTER IST.

Dann, wenn der EH seine Form ändern kann, entweder:

  • Materie muss sich mit dem EH bewegen (Beschleunigung? Impuls? Freie Energie?)
  • ODER das EH, das eine mathematische Definition ist, kann sich ungeachtet des Ortes der Materie bewegen, wodurch der Betrag der Zeitdilatation auf der Materie verändert wird, Materie außerhalb des EH verlangsamt/beschleunigt/stoppt oder UNBEKANNTE Auswirkungen hat, wenn es sich bereits innerhalb des EH befunden hat EH. (Vermutlich wird ein EH immer größer, aber was ist mit der Form?)
  • Zurück in Form: Kann ein EH ein Ellipsoid sein? Pfannkuchen? Wenn es von Kugel zu Pfannkuchen wechseln kann, bedeutet das nicht, dass Materie, die sich bereits in der Nähe des Kugelradius innerhalb des EH befand, jetzt sozusagen aus dem SCHWARZEN LOCH ENTSTEHEN würde, wenn dieser Radius plötzlich schrumpft? (es sei denn, es wird wieder irgendwie mit dem EH gezogen)
  • Wenn dies der Fall ist, würden die Verschmelzungen von Schwarzen Löchern nicht ermöglichen, dass Materie aus dem EH dorthin entweicht, indem sie eine ganz neue Form der Emission von Schwarzen Löchern darstellen, die sich von der Hawking-Strahlung unterscheidet ? Wie würden wir das erkennen? Wie würden wir das wissen?

Ich denke, die Antwort liegt direkt bei LIGO und leistungsstärkeren Versionen dieses Instruments, die in Zukunft online gebracht werden. Die Beobachtung von Änderungen, Ankunftszeiten, Spektrumsvergleichen und schließlich der Richtung von Gravitationswellen und den damit verbundenen Gammastrahlenausbrüchen von verschmelzenden Schwarzen Löchern wird uns dabei helfen, genau festzustellen, was passiert, wenn Ereignishorizonte kollidieren!

Vielen Dank, dass Sie sich die Zeit genommen haben, diese Ideen zu überprüfen!

1) Setzen Sie Ihren Text zwischen zwei Sterne, also: *this text*, also wird er kursiv dargestellt . 2) 3 Sonnenmassen reichen bei weitem nicht aus, um ein Schwarzes Loch zu erzeugen. 3) Die Zeit stoppt auf dem EH nur für die entfernten Beobachter, Objekte, die in das EH fallen, erfahren nichts, während sie es passieren. 4) Alle großgeschriebenen Texte sehen nicht sehr gut aus, ich schlage vor, die kursive Formatierung zu verwenden (oder Doppelsterne machen Ihren Text fett ).
Und tun Sie etwas mit Ihrer Textwand . Wenn Sie möchten, dass Ihr Beitrag gelesen wird, stellen Sie sicher, dass er gut lesbar ist.
Sehr interessantes Feedback und definitiv zum Nachdenken anregend! Es wäre interessant zu sehen, ob zukünftige Beobachtungen (insbesondere LIGO-Beobachtungen von verschmelzenden Schwarzen Löchern) „mehr Licht darauf werfen“, ob die Zeit tatsächlich am Ereignishorizont eingefroren ist. Es ist ein interessanter Gedanke, dass der Ereignishorizont seine Form nicht ändern können sollte, wenn die Zeit dort eingefroren ist! Macht auf jeden Fall nachdenklich.
"Ein einfallender Beobachter in die EH, der nach hinten schaut, würde beobachten, wie das Universum schnell altert, um den Tod zu erhitzen". Niemand geht davon aus, weil es nachweislich falsch ist. physical.stackexchange.com/questions/82678/…

So wie ich es verstehe, ist das Vorhandensein eines Ereignishorizonts (EH) aus einem Gravitationskollaps ein Fall, in dem GR die lokale Kausalität im äußeren (bezüglich EH) Universum verletzt. Nach dem Birkhoff-Theorem kann das EH nur durch das innere T verursacht werden, nicht durch irgendetwas außerhalb des EH. Das (Kollaps-)EH führt zu einer kausalen Trennung: Das Äußere wird nicht beeinflusst von dem, was sich auf oder innerhalb des EH befindet. Ungeachtet dessen "beeinflusst" die Anwesenheit des EH (in dem Szenario, das durch die Fortsetzung über den EH vorgeschlagen wird) die lokale äußere Metrik und verstößt damit gegen die lokale Kausalitätsvorstellung, dass alles, was bei einem Ereignis bestimmt wird, nur durch das bestimmt werden kann, was dieses Ereignis kausal beeinflussen kann.

Im theoretischen Prinzip ist dies kein Widerspruch: Wir können SR aus Kausalität und anderen angenommenen Eigenschaften ableiten, dann GR aus SR und anderen Eigenschaften. Diese Ableitung kommt zu dem Schluss, dass GR zusammen mit den anderen Axiomen eine Eigenschaft der Kausalität ist, aber nicht unbedingt umkehrbar ist: Es könnte Lösungen von GR geben, die die Kausalität verletzen. Die Frage ist dann, ob GR eine Eigenschaft einiger grundlegender Physik ist, möglicherweise einschließlich Kausalität, sodass die Lösungen von GR, die die Grundlagen verletzen, nicht physikalisch sind, oder ob GR selbst fundamental ist und dann die Kausalität manchmal falsch ist. Das Informationsverlustproblem kann auf die Kausalitätsverletzung im äußeren Universum zurückgeführt werden, wenn ein EH vorhanden ist.

Auf der anderen Seite scheint GR das Problem elegant zu beheben. In keiner Ereignisperspektive (beabsichtigt als kausale Perspektive dessen, was das Ereignis selbst beeinflusst, was praktischerweise das ist, was Beobachter, die in dieses Ereignis versetzt sind, "sehen" würden, beachten Sie, dass ihre unterschiedlichen Geschwindigkeiten die Überlegungen, die wir anstellen, nicht beeinflussen), wo das Ereignis im äußeren Universum ist, hat sich das EH bereits gebildet. Nur Proto-Schwarze Löcher, dh Schwarze Löcher (Masse, die einem Gravitationskollaps unterzogen wird) vor der Bildung des EH, sind im äußeren Universum vorhanden, dh beeinflussen es ursächlich. Diese Kausalität ist vollständig und konsistent, es gibt keinen „Eingang“ aus dem kausal getrennten Inneren eines EH. Insbesondere wird die äußere EH-Metrik dem äußeren Universum nicht "präsentiert", abgesehen von der Ableitung der Inkonsistenz mit der Kausalität, die diesen Beitrag eröffnet hat. Dies würde auch bedeuten, dass die gesamte Geschichte der Physik eines (Proto-)BH, wie sie aus einer äußeren Perspektive beschrieben wird, kausal konsistent und vollständig innerhalb des äußeren Universums bestimmt wird. In diesem Szenario wird das Problem des Informationsverlusts verhindert, indem es nicht gestellt wird. Dieses „Fixieren“ erfolgt durch die Verzögerung „ad infinitum“ der EH-Formation, die in allen Außenperspektiven gilt.

In Bezug auf die OP-Frage würde dies bedeuten, dass sich nicht so sehr "Zeug" "direkt außerhalb" des EH ansammelt, sondern dass sich das EH immer "gerade" bildet, und diese kleine Änderung alles repariert.

Ein Beobachter, der in ein Schwarzes Loch fällt, sieht sich selbst nicht ungehindert in die Singularität fallen. Das Schwarze Loch wird immer vor der Unendlichkeit verdampfen, daher wird der einfallende Beobachter in das Zentrum eines verdampften Schwarzen Lochs fallen und nichts Besonderes finden, außer dem universellen Hitzetod.

Übrigens scheinen Physiker überall verwirrt darüber zu sein, was passiert, wenn man unendlich hinzufügt. Ignorieren Sie die Verdunstung von Schwarzen Löchern. Die Behauptung ist, dass die Physik in allen Bezugsrahmen ähnlich gilt. Nur dass es für einen weit entfernten Beobachter keinen Bezugsrahmen gibt, weil das einfallende Motiv nach unendlich langer Zeit immer noch nicht über den Horizont hinausfällt. Es gibt also keinen offensichtlichen Grund zu sagen, dass der einfallende Beobachter bei Zeit = Unendlichkeit eine normale Erfahrung haben wird. Du darfst nicht unendlich addieren oder durch unendlich dividieren. Sie haben den Bezug zu physikalischen Konzepten verloren, wenn Sie es versuchen.
Das ganze Problem ergibt sich aus einer ungültigen analytischen Erweiterung. Es ist, als würde man versuchen, das Universum so zu beschreiben, wie es sich durch ein Photon entfaltet. Das Universum würde nur mit zwei Zuständen existieren: t=0 und t=1. Die beiden Zustände würden keine erkennbare Beziehung teilen und wären wirklich willkürlich, da die Photonenerfahrung das Teilen der Zeit durch Unendlich erfordert und es daher bedeutungslos ist, darüber zu sprechen.
Ich sehe nicht, was an dieser Antwort falsch ist, vorausgesetzt, dass Schwarze Löcher tatsächlich aufgrund von Falkenstrahlung verdampfen und die Zeitdilatation so ist, dass der Beobachter, der in das Schwarze Loch fällt, die Zukunft des Universums beobachtet. Könnte nett sein, wenn die Antwort darauf ein wenig näher eingehen würde. Auf jeden Fall ein spannender Gedanke! In diesem Fall glaube ich nicht, dass es sich um unendliche Zeit handelt, da eine begrenzte Zeit vergehen würde, bevor das Schwarze Loch verdunstet. Siehe auch: astronomy.stackexchange.com/questions/2524/…
Es ist falsch, weil der Eindringling das Zentrum in kurzer Zeit nach seiner eigenen Uhr erreicht. Sie kümmern sich einfach nicht um die Zeitkoordinate, die von einer Person im Unendlichen verwendet wird, und wir sollten keine nichtlokale Zeitkoordinate verwenden, um zu sagen, „was woanders vor sich geht“. Dies ist eine der zentralen Lektionen der Relativitätstheorie – die Realität ist lokal , also fragen Sie die Person vor Ort. Alles andere sind nur Koordinaten, und viel zu viel besteht aus Koordinaten.
Tatsächlich ähnelt dies dem Problem, das in der Kosmologie auftaucht – dem „beobachtbaren Universum“. Jenseits davon gibt es Drachen, die wir mit einem Schlag auf das kosmologische Prinzip wegnehmen – doch alles, was wir wissen, ist, dass wir niemals das vollständige, globale Universum kennen werden, und was auch immer es sonst noch enthalten mag, dass ein Beobachter ist erfahren, aber wir werden es nie tun.
Das Schwarze Loch selbst erfährt fast die gleiche Zeitdilatation wie ein "mitbewegendes" einfallendes Objekt. Mit anderen Worten, das Schwarze Loch und das einfallende Objekt laufen auf der gleichen Uhr, aber der Rest des Universums läuft auf einer viel schnelleren Uhr. Dies könnte jedoch bedeuten, dass ein Schwarzes Loch, wenn es sich selbst beobachten könnte, viel schneller verdunsten würde als von Erdastronomen beobachtet.