Gedankenexperiment: Ultraschneller Schub nach außen in einem Schwarzen Loch

Angenommen, ich habe ein klassisches Schwarzkind-Schwarzes Loch B von Masse M . Und betrachten Sie eine sphärische Teilmenge (oder ein Sub-Schwarzes Loch, wenn Sie so wollen) B ' (die dieselbe Singularität teilen und Masse haben M ' (Wir werden das binden M ' > 10 17 Gramm ).

Beim Lesen:

https://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation#Black_hole_evaporation

Man hat, dass die Zeit bis zum Verdampfen des Schwarzen Lochs gegeben ist durch:

τ = 8.66 × 10 − 27 [ M G ] 3 S .

Nehmen wir nun an, ich habe einen Beobachter Ö das tritt in den Ereignishorizont von ein B hat aber den Ereignishorizont noch nicht überschritten B ' (wobei dieser Horizont definiert ist als der Horizont, der existiert hätte, wenn alle äußeren Schichten von B Wurde entfernt) .

Jetzt den radialen Abstand von Ö Die aktuelle Position von zum Zielereignishorizont kann durch eine gewisse Entfernung angegeben werden D . Und der Richtungsvektor von Ö ist so, dass es eine Nicht-Null-Komponente haben muss, die auf die Singularität zeigt (nennen Sie die Richtung S).

Aber angenommen Ö beginnt extrem stark von dieser Richtung weg in Richtung der Singularität zu beschleunigen. Es ist natürlich nicht möglich, sich tatsächlich von der Singularität zu entfernen, aber man könnte die Geschwindigkeit verringern v S indem man so viel Energie aufwendet

D v S ≥ 8.66 × 10 − 27 [ M ' G ] 3

Dann B ' vorher komplett verdunstet wäre Ö dabei angekommen. Jetzt B hat eine begrenzte Zeit, bevor es vollständig verdunstet ist. Noch Ö scheint jetzt in der Lage zu sein, UNBEGRENZT drinnen zu bleiben B ohne die Singularität zu erreichen.

Hier ist also meine Verwirrung: Es gibt zwei Interpretationen dessen, was jetzt passiert. Das sagen Beobachter von außen Ö ging hinein, wurde nicht wieder gesehen und wurde wie alle Dinge als hausierende Strahlung ausgestoßen. Aber Ö könnten behaupten, sie seien hineingegangen, hätten es irgendwie geschafft, die Singularität zu vermeiden, indem sie zu langsam gefallen sind, und können jetzt nicht entkommen, werden aber nicht zerstört.

Also entweder:

  1. Um diesen Widerspruch zu vermeiden, muss es eine Mindestgeschwindigkeit geben, mit der alles in die Mitte FALLEN muss, egal was sie tun

  2. Ist es möglich, dass 2 widersprüchliche Ereignisse stattfinden und beide gültig sind?

Was ist hier die richtige Ableitung?

Die Masse eines Schwarzen Lochs konzentriert sich auf das punktförmige Zentrum. Sie können kein „Sub“-Schwarzes Loch mit geringerer Masse haben.
Ok @DilithiumMatrix, das bricht mein Gedankenexperiment nicht, motiviert aber einige Fragen, die mir helfen können, es zu brechen: Betrachten Sie dann nur Untersphären des Ereignishorizonts, es sollte ein radikales Verhalten an der Oberfläche jeder Untersphäre geben ( außer dass die Strahlung, die von den Subsphären erzeugt wird, die im äußeren Ereignishorizont enthalten sind, direkt auf die Singularität zurückfällt). Ist es dann richtig zu sagen, dass es für einen Beobachter unmöglich ist, die Singularität zu treffen, BEVOR das Schwarze Loch verdampft?
@sammygerbil ist nah dran, spricht aber nicht ganz an, da die Antwort das OP im Wesentlichen auffordert, nur klarer zu sein, und nicht auf ihr wahrgenommenes Paradoxon eingeht. Hier habe ich ausdrücklich darauf hingewiesen, dass ich mich auf Ereignishorizonte beziehe. DilithiumMatrix hat einen Punkt angesprochen, der einen Fehler in meinen Annahmen aufzeigen könnte, aber bis das geklärt ist, erfordert diese Frage eine andere Antwort als die, die Sie verlinkt haben
So kann ein Schwarzkind-Schwarzes Loch B mit einer Kugel mit einem gewissen Radius identifiziert werden R (durch den Radius des Ereignishorizonts diktiert). Im Raumvolumen von B existiert eine Raumkugel mit Radius R ' < R die das Zentrum von B teilt. Das meine ich mit Subsphäre. Die Oberfläche dieser Kugel (eine Region des Weltraums, die sonst keine interessanten Eigenschaften hat) wäre auch ein Horizont (wenn auch nicht interessant, weil sie in einem Ereignishorizont enthalten ist). Aber im Grunde überlege ich, wenn ein Beobachter diesen neuen Horizont erst erreicht, nachdem das ursprüngliche Schwarze Loch verdampft ist, was passiert?
Der Ereignishorizont ist eine einzigartige Oberfläche, Innenradien darin sind keine zusätzlichen Horizonte.
Es ist ein klares und interessantes Gedankenexperiment und keine Hausaufgabe.

Antworten (1)

In unserem Universum existieren keine Schwarzschild-Schwarzen Löcher, daher kann die von Ihnen beschriebene Situation nicht auftreten. Ein Schwarzschild-Schwarzes Loch ist zeitunabhängig, was bedeutet, dass es für eine unendliche Zeit existiert haben muss und für eine weitere unendliche Zeit weiter existieren muss.

Dies ist nicht nur ein bisschen spitzfindige Terminologie, denn in einer endlichen Koordinatenzeit kann sich kein wahrer Horizont bilden, wobei Koordinatenzeit die Zeit bedeutet, die von einem Beobachter weit (effektiv unendlich weit) von der Masse entfernt aufgezeichnet wird. Das Schwarze Loch kann jedoch in einer endlichen Koordinatenzeit verdampfen, was bedeutet, dass sich niemals ein wahrer Horizont bilden kann. Dies wird in Warum sagt Stephen Hawking, dass es keine schwarzen Löcher gibt?

Eine verwandte Frage wurde in Erreicht irgendein Teilchen jemals eine Singularität innerhalb des Schwarzen Lochs? aber das hat keine endgültige Antwort, obwohl eine der Antworten von einem Nobelpreisträger stammt. Der Eindruck, den ich bekomme, ist, dass wir die Verdampfung von Schwarzen Löchern einfach nicht gut genug verstehen, um eine endgültige Darstellung dessen zu geben, was passieren würde. Hawkings Berechnung ist halbklassisch, nimmt also einfach die (nicht vorhandene) Schwarzschild-Geometrie als vorhandenen Hintergrund. Eine vollständige Behandlung würde vermutlich auf so etwas wie der Oppenheimer-Snyder-Metrik basieren und berechnen, wie die Hawking-Strahlung ihre Entwicklung verändert hat, aber mir sind keine solchen Berechnungen bekannt.

Gedankenexperiment: Ultraschneller Schub nach außen in einem Schwarzen Loch
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