Braucht Materie unendlich viel Zeit, um ein Schwarzes Loch zu verlassen?

Zu dieser Frage:

Kann ein ausreichend großes Schwarzes Loch singularitätsfrei sein?

über die Möglichkeit eines ausreichend großen Schwarzen Lochs, das keine Singularität enthält, veröffentlichte John Rennie eine Antwort mit Informationen, die ich zuvor noch nicht gesehen hatte.

Hier ist Johns Zitat: Für die geladenen und rotierenden Schwarzen Löcher sind die Dinge komplizierter, weil es zeitähnliche Pfade gibt, die Sie durch den Ereignishorizont führen, die Singularität verfehlen und wieder herauskommen.

Ganz klar bezieht sich dies auf Materie, die den Ereignishorizont nach innen durchquert und wieder ausgestoßen wird, weil der zeitartige Weg die Singularität vermeidet.

Nun zu dieser Frage:

Kann irgendein Objekt in den Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs eindringen und dann entkommen?

Die einzige Antwort auf der Seite stammt von Bob Bee, der jetzt zitiert wird: Es ist möglich, Energie, Ladung und Masse aus einem BH zu extrahieren, ohne tatsächliche Partikel zu extrahieren. Zwei Gründe, außer dem offensichtlichen, dass kein Teilchen den Horizont verlässt.

Bobs Antwort scheint der von John zu widersprechen, aber stimmen die beiden tatsächlich überein?

Sie könnten sein, wenn Materie in das Schwarze Loch eintreten und es verlassen kann, aber nicht in derselben Form. Das ist die einzige Argumentation, die ich mir selbst einfallen lassen kann.

Bitte entschuldigt mich aber, wenn ich etwas komplett falsch verstanden habe. Der Sinn dieser Frage bestand darin, den Punkt zu verdeutlichen, dass Materie aus der Perspektive eines außenstehenden Beobachters unendlich viel Zeit benötigt, um den Horizont zu überqueren. In Johns Antwort kreuzt Materie und verbringt Zeit im Inneren. Würde diese Angelegenheit aus der Perspektive eines außenstehenden Beobachters auch unendlich viel Zeit brauchen, um wieder in einen kausalen Zusammenhang zu treten?

arxiv.org/pdf/1011.5399.pdf - Dieses Papier enthält viele schöne Zeichen, die Raumzeitbahnen (Geodäten) zeigen, die in den äußeren Horizont eintreten und ihn verlassen.

Antworten (1)

In GR sind die Gleichungen zeitsymmetrisch. Wenn wir also eine Geodäte für ein Objekt berechnen, das in ein Gravitationsfeld fällt, könnte sich das Objekt in beide Richtungen bewegen. Wir können dies sogar für das einfachste Schwarze Loch tun, dh das ungeladene, nicht rotierende Schwarzschild-Schwarze Loch. Wenn die Zeit in die übliche Richtung fließt, fallen Objekte in das Schwarze Loch, aber die gleichen Gleichungen beschreiben die zeitumgekehrte Version, dh Objekte, die aus einem Weißen Loch fallen.

So wie ein Objekt, das in ein Schwarzes Loch hineinfällt, unendliche Koordinatenzeit braucht, um den Horizont zu erreichen, braucht ein Objekt, das sich von einem Weißen Loch nach außen bewegt, unendlich viel Zeit, um den Horizont zu verlassen – es ist die gleiche Flugbahn, nur umgekehrt. Die Antwort auf Ihre Frage ist also, dass Materie unendlich lange braucht, um ein weißes Loch zu verlassen.

Jetzt fragen Sie nach einem geladenen oder rotierenden Schwarzen Loch, also den Reissner-Nordström- oder Kerr-Metriken, und bei diesen Geometrien gibt es tatsächlich Flugbahnen, die es Ihnen ermöglichen, durch den Horizont zu fallen und dann wieder herauszukommen, wobei Sie die Singularität auf Ihrem Weg verpassen. Und genau wie zuvor können wir die Zeit umkehren, um die Flugbahn umzukehren. Wenn Sie also bei Punkt A beginnen, durch das Schwarze Loch fallen und wieder zu Punkt B zurückkehren, können wir die Zeit umkehren, um bei Punkt B zu beginnen und bei Punkt A zu enden. Die Bedeutung davon ist, dass der Einfall zum Ausfluss wird, wenn wir das tun Umkehrung, wenn also der Einfall eine unendliche Koordinatenzeit benötigt, wird dies auch für das Auswärtsbein der Fall sein.

Und die Antwort ist, dass ja, der Einfall unendliche Koordinatenzeit benötigt, also würde es auch unendliche Koordinatenzeit für den Hinweg benötigen. Allerdings dauert die Reise für den fallenden Beobachter nur eine endliche (und eigentlich sehr kurze) Zeit. Der Unterschied zwischen der Koordinate und der fallenden Beobachterzeit wurde bereits in anderen Fragen auf dieser Seite zu Tode diskutiert.

Ich extrapoliere hier (und es ist wahrscheinlich in Ihrer Antwort impliziert), dass es, da es keine Möglichkeit gibt, die Materie auf ihrer Bahn durch das Innere zu verzögern, auch keine Möglichkeit gibt, sie auf ihrer äußeren Bahn zu beschleunigen.
@BlackHoleSlice richtig! :-)
Materie braucht eine unendliche Zeit, um ein weißes Loch zu verlassen “ – Es ist eine vergangene Unendlichkeit aus der unendlichen Vergangenheit bis jetzt, nicht die zukünftige Unendlichkeit. Diese Zeit ist bereits vergangen, sodass jederzeit Objekte aus einem weißen Loch herauskommen können. (Im realen Universum gibt es natürlich keine unendliche Vergangenheit, nur in der Schwarzschild-Lösung.)
@safesphere - also können zufällige Informationen auch spontan erscheinen - das Paradoxon der Informationserstellung des weißen Lochs - nur im Schwarzschild : )
@safesphere - Wie unter arxiv.org/abs/2006.07748 besprochen . sowie an anderer Stelle auf PSE und in kosmologischen Modellen, die (laut einer Fußnote in der letzten – 2003er – Überarbeitung des Borde-Guth-Vilenkin-Theorems durch BGV selbst) Aguirre & Grattons „Steady-State Ewige Inflation“ enthalten haben, wie ebenso wie in Nikodem J. Poplawskis „Kosmologie mit Torsion“ kann die Möglichkeit nicht ausgeschlossen werden, dass das Universum (oder Multiversum) „ewig vorbei“ ist.
Ich möchte nicht auf die Epiphanie von jemand anderem regnen: Ich sage, dass die Vergangenheit Gott IST. (Mir ist klar, dass dies eine physikalische Seite ist, keine theologische, also können die Mitarbeiter diesen letzten Kommentar nach Belieben löschen.)