Ein Schwarzes Loch hat keine Haare, aber kann es Cellulite haben?

Eine bekannte Vermutung der Allgemeinen Relativitätstheorie ist, dass ein „Schwarzes Loch keine Haare hat“, dh sobald Materie hinter dem Ereignishorizont verschwunden ist, ist die Information darüber, welche genauen Eigenschaften diese Materie (außer Masse, (Dreh-)Impuls und Ladung) hatte, vorher verschwunden es ging in das Loch, gilt als verloren.

Aber ich habe mich gefragt, ob ein Schwarzes Loch von vornherein einen kugelförmigen Ereignishorizont und eine wesentliche Singularität im Zentrum hat, oder ob der Ereignishorizont dynamische Oberflächenwellen erfahren kann (zugespitzt gesagt: Cellulite) und ob die Die innere Lösung könnte überhaupt keine Singularität haben (weil die Materie, die innerhalb des Horizonts zusammengebrochen ist, immer noch in die Mitte fällt). In diesem Bild würde ich erwarten, dass die kugelsymmetrische Lösung der Gleichgewichtszustand des Schwarzen Lochs ist, wenn alle Oberflächenwellen an die Umgebung abgegeben wurden und alle Materie darin in das Zentrum gefallen ist.

Ist dieses Bild falsch?

Siehe auch: physical.stackexchange.com/q/937/123208 Ich mag diese Zeile aus Stan Lious Antwort sehr: „Anstatt dass die Schwerkraft eine besondere Eigenschaft hat, die es ihr ermöglicht, den Horizont zu überqueren, kann die Schwerkraft in gewissem Sinne den Horizont nicht überqueren , und es ist genau diese Eigenschaft, die die Schwerkraft außerhalb davon zwingt, gleich zu bleiben.
@PM2Ring: Diese Eigenschaft erzwingt jedoch kein streng kugelsymmetrisches Gravitationsfeld außerhalb des Lochs. Das Äußere eines Schwarzen Lochs unterliegt wie jedes andere Gravitationsfeld Randbedingungen. Meine Frage läuft also im Wesentlichen darauf hinaus: Kann der Ereignishorizont als kugelförmige Randbedingung streng homogen sein, wenn das Volumen in seiner direkten Umgebung mit beliebig komplexen Feldern gefüllt ist? Oder, als elektromagnetische Analogie ausgedrückt: Die elektrischen Felder außerhalb eines kugelförmigen Leiters bestimmen die Ladungsverteilung auf seiner Oberfläche und umgekehrt. Wenn und warum nicht für die Schwerkraft?
"Diese Eigenschaft erzwingt kein streng kugelsymmetrisches Gravitationsfeld" Das stimmt, aber aufgrund des Drehimpulses muss zumindest ein hohes Maß an Kreissymmetrie vorliegen .

Antworten (1)

Aufgrund der Gravitationszeitdilatation sieht ein entfernter Beobachter nie wirklich, dass etwas den Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs erreicht oder überschreitet. Stattdessen werden einfallende Objekte zunehmend rotverschoben, wenn sie sich dem Ereignishorizont nähern, bis sie praktisch verschwinden. Daher hat ein externer Beobachter keine Möglichkeit zu sagen, ob einfallende Objekte die Singularität im Zentrum des Schwarzen Lochs erreicht haben (falls es überhaupt eine Singularität gibt). Das „Innere“ des Schwarzen Lochs ist völlig zufällig von seinem Äußeren getrennt – in gewissem Sinne hatte das Schwarze Loch für einen entfernten Beobachter überhaupt kein Inneres.

Das, was mir an „Oberflächenwellen“ auf einem Schwarzen Loch am nächsten kommt, ist der Prozess des „Ringdowns“, wenn zwei Schwarze Löcher verschmelzen . Der Ereignishorizont des verschmolzenen Schwarzen Lochs durchläuft eine kurze Periode schneller Oszillation, bevor es sich in eine stabile Konfiguration einpendelt. Dieser Ringdown-Prozess erzeugt Gravitationswellen, die beobachtet wurden.

Beinhaltet der Ringdown also eine vorübergehend nicht sphärische Form des Ereignishorizonts? Wenn nicht zwei Schwarze Löcher verschmelzen, sondern gewöhnliche Materie mit dem Schwarzen Loch "verschmilzt", dann passiert wohl auch ein Ringdown, obwohl es viel schwächer ist, richtig? Ist es in irgendeiner Weise sinnvoll, von einer inneren Lösung des Schwarzen Lochs zu sprechen, wenn es praktisch nicht beobachtbar ist? Ist es legitim zu sagen, dass wir einfach „wissen“, was im Inneren des Schwarzen Lochs passiert, nicht weil wir es gesehen haben, sondern weil wir vorher ein Video von allem gemacht haben, das es uns ermöglicht, Dinge aus den Einstein-Feldgleichungen zu extrapolieren?
@oliver Die verschmelzenden Ereignishorizonte werden ziemlich schnell zu einer einzigen Sphäre, siehe diese kurze Animation: youtu.be/Tr1zDVbSjTM aus einem Artikel von Ethan Siegel . Denken Sie daran, dass ein Ereignishorizont kein physisches Objekt ist, sondern eine mathematische Oberfläche, wie die äquatorialen und orbitalen Ebenen der Erde.
@PM2Ring: sehr interessantes Video und Artikel. Das sieht nicht sehr nach Oberflächenwellen auf koaleszierenden Wassertropfen aus. Auf der ISS sieht es eher nach Honig aus. Aber egal, die Ereignishorizonte sind dynamisch, das wollte ich wissen.
@PM2Ring: Denken Sie daran, dass ein Ereignishorizont kein physisches Objekt ist, sondern eine mathematische Oberfläche, wie die Äquator- und Orbitalebene der Erde. Im Allgemeinen können Sie der Äquatorialebene keine Temperatur, elektrostatisches Potential, Oberflächenwiderstand usw. zuweisen, aber Sie können zuweisen solche Eigenschaften zu einem Ereignishorizont eindeutig. Der Ereignishorizont ist ein physisches Objekt.
Ein Schwarzes Loch hat keine Haare, aber kann es Cellulite haben?
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