Ein Schwarzes Loch aufladen?

Was würde passieren, wenn wir ein Schwarzes Loch hätten und anfangen, ein einzelnes Elektron auf einmal darauf zu schießen, und das für immer tun? Würden die Elektronen irgendwann anfangen abzuprallen?

Antworten (3)

Es gibt ein Limit, wie viel Ladung ein Schwarzes Loch haben darf: http://en.wikipedia.org/wiki/Extremal_black_hole

Im Allgemeinen werden rotierende, geladene Schwarze Löcher durch eine Kerr-Newman-Metrik beschrieben .

Intuitiv reicht schließlich die Coulumb-Abstoßung aus, damit ein geladenes Teilchen, das nicht mehr Masse als Ladung beiträgt, abgestoßen wird.

Das ist nicht intuitiv, es ist exakt.
Gibt es eine Referenz oder eine Theorie oder irgendwo, wo dies ausführlicher ausgearbeitet wurde? Was passiert, wenn Sie die Ladung auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigen und sie auf das Schwarze Loch richten. Wird ein extremales Schwarzes Loch die Ladung wirklich noch abwehren? Gibt es einen Punkt, an dem Sie so viel kinetische Energie hinzufügen müssen, um die Ladung in das Schwarze Loch zu bringen, dass das Nettoergebnis darin besteht, dass Sie die Masse (durch Energie) schneller erhöhen als die Ladung?

Die Coulomb-Abstoßung des geladenen Schwarzen Lochs hindert das geladene Schwarze Loch nicht daran, mehr Ladung anzunehmen. Wenn dies der Fall wäre, wäre „alles“, was notwendig wäre, um ein Schwarzes Loch weiter aufzuladen, die Energie des Elektronenstrahls zu erhöhen, der auf das Schwarze Loch geschossen wird, um die Coulomb-Abstoßung zu überwinden. Sie würden nur immer größere Beschleuniger benötigen, um das Schwarze Loch bis zur Extremgrenze und darüber hinaus aufzuladen. Wenn das Schwarze Loch die Extremalgrenze überschreitet, wird es zu einer nackten Singularität.

Das Konzept oder die Möglichkeit einer nackten Singularität ist umstritten – es würde es ermöglichen, tatsächlich „unendliche“ Singularitäten direkt in unserem Universum zu sehen – sie wären nicht hinter einem Ereignishorizont verborgen, wie die Singularität eines „gewöhnlichen“ Schwarzen Lochs verborgen ist. Tatsächlich wurde eine kosmische Zensurhypothese entwickelt, um zu verhindern, dass nackte Singularitäten auftreten. Es gibt gute Beweise für diese Hypothese, aber ich glaube nicht, dass sie in allen Fällen überzeugend bewiesen wurde.

Der wahre Grund, warum das Hinzufügen von Ladung zu einem Schwarzen Loch es nicht superextrem machen kann, liegt darin, dass Sie beim Hinzufügen von Ladung auch die elektrostatische Feldenergie des Schwarzen Lochs erhöhen, was dann den Effekt hat, die Masse so zu erhöhen, dass das Q M Das Verhältnis bleibt weiterhin unter der extremalen Grenze von 1.0 . Siehe diese Frage und Antwort für die Berechnung dieses Effekts.

Aber die elektrostatische Feldenergie ist äquivalent die Energie, die erforderlich ist, um die Teilchen in das Schwarze Loch zu beamen. Wenn Sie sich der Extremalgrenze nähern, wird die erforderliche Energie größer, sodass die Teilchen immer mindestens so viel Masse wie Ladung abgeben und das Loch von der Extremalität wegziehen.
@Ron, indem ich sage, dass es keine Coulomb-Abstoßung ist, sage ich, dass die akzeptierte Antwort auf diese Frage falsch ist. Es besagt, dass das Elektron von der BH abgestoßen wird. Ich sage, dass das Elektron dazu gebracht werden kann, in das Schwarze Loch einzudringen, aber dass die Masse, die durch die erhöhte elektrische Feldenergie gewonnen wird, mehr Masse hinzufügt und verhindert, dass das Schwarze Loch extremal wird. Sie haben Recht, dass die kinetische Energie, die Sie auf das Elektron übertragen mussten, um es zum BH-Horizont zu bringen, die Energie des elektrischen Felds ist. Stimmen Sie zu, dass die akzeptierte Antwort falsch ist, zurückgewiesen zu werden?
Aber diese durch elektrische Energie gewonnene zusätzliche Masse wird durch die Arbeit geliefert, die erforderlich ist, um das Elektron hineinzudrücken! Dies ist genau die gleiche Erklärung wie die übliche, in einer anderen Sprache. Ich stimme nur zu, dass Ihre Erklärung genauso richtig ist wie die übliche – sie sind gleichwertig.

Ziemlich bald würden die Elektronen das Schwarze Loch im Newtonschen Bereich (also weit entfernt) abstoßen. Während es aufgeladen blieb, würde es immer mehr Energie erfordern, die Elektronen nahe genug zu bringen, damit die allgemeine Relativitätstheorie übernimmt und sie anzieht. All diese Energie trägt zur Masse des Schwarzen Lochs bei und verhindert, dass es extrem wird.

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