Kann die Masse innerhalb des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs gravitativ mit der Masse außerhalb des Ereignishorizonts interagieren?

Die Schwerkraft koppelt an alles mit einem Stress-Energie-Tensor ungleich Null, wie z$G_{\mu\nu} = 8\pi T_{\mu\nu}$. Wenn wir uns also ein Universum mit Schwarzen Löchern mit Materie innerhalb ihres Ereignishorizonts vorstellen, werden sie zum gesamten Stress-Energie-Tensor beitragen und müssen daher mit der Schwerkraft interagieren.

Kann die Masse innerhalb des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs gravitativ mit der Masse außerhalb des Ereignishorizonts interagieren?

Aus den nachfolgenden Sätzen geht hervor, dass Sie über die Quantisierung der Schwerkraft sprechen. In einer Quantenfeldtheorie wird Wechselwirkung durch den Austausch virtueller Teilchen dargestellt. Dies sind mathematische Konstrukte, keine Massenschalen.

Dann müssen Gravitonen und ihre Felder im Gegensatz zu Photonen den Ereignishorizont in beiden Richtungen frei durchqueren können.

Unter der Annahme, dass die Gravitation quantisiert ist und Gravitonen existieren, dh zwei Bosonen mit masselosem Spin, verhalten sie sich genauso wie Photonen, dh sie werden innerhalb des Horizonts gefangen, auf einer Hülle können Gravitonen ihn nicht passieren.

Wenn nicht, muss die beobachtete Masse eines Schwarzen Lochs nur von den Teilchen abhängen, die außerhalb des Ereignishorizonts kreisen.

Meiner Meinung nach ist dies ein non sequitur. Die jüngste Messung der Verschmelzung von Schwarzen Löchern ergab Massen für die beiden Schwarzen Löcher und für das verschmolzene unter Verwendung von allgemeinen Relativitätsgleichungen. Die von einem externen Beobachter gesehene Masse folgt der Regel aller Massen und verhält sich an einer Grenze newtonisch. Die wirkliche Antwort darauf, wie virtuelle Gravitonen ein Gravitationsfeld aufbauen, ähnlich wie virtuelle Photonen ein elektrisches Feld aufbauen, erfordert eine Quantisierung der Gravitation, die noch ein Forschungsprojekt ist.

Die Umgebung innerhalb des Ereignishorizonts muss im Sinne der Gravitation masselos sein.

Auch dies ist meiner Meinung nach eine Nonsequitur-Schlussfolgerung. Die Frage erfordert eine endgültige Quantisierung des Gravitationsmodells. Stringtheorien haben eine Quantisierung der Schwerkraft und es gibt Studien in diesem Format für mathematisch Interessierte.

Ich würde sagen, ja, es interagiert gravitativ mit allen Massen im Universum. Ich stimme nicht zu, dass so etwas wie Gravitonen sich ausstrecken und Dinge packen, um sie hineinzuziehen, aber es gibt offensichtlich eine Schwerkraft weit außerhalb des Ereignishorizonts. Wer sagt, dass es in einem Schwarzen Loch keine Masse gibt? Was ist falsch an der Vorstellung, dass das alles ist? Nur eine Masse, die so groß (und wachsend) ist, dass ihre Beschleunigung auf die Schwerkraft wirkt, lässt Licht nicht über einen bestimmten Punkt hinaus entweichen.

Die Masse im Inneren beeinflusst nichts außerhalb.

Aber die einfallende Materie und Energie, aus denen das Schwarze Loch besteht, krümmte die Raumzeit draußen, als sie es passierten.

Das passiert sogar einem normalen Star. Als das Gas, das unsere Sonne bildete, zusammenbrach, um unsere Sonne zu bilden, krümmte es die Raumzeit in der neuen Raumzeit außerhalb seiner selbst, während sich Materie und Energie nach innen bewegten.

Die Krümmung hier draußen durch die Erde wurde verursacht, als das Gas, das kollabierte, um unsere Sonne zu bilden, die Größe einer Erdumlaufbahn hatte.

Die Krümmung außerhalb des Mars bildete sich früher, sie bildete sich zurück, als das kollabierende Gas die Größe einer Marsumlaufbahn hatte.

Die Krümmung in der Venus bildete sich später, sie bildete sich zurück, als das kollabierende Gas die Größe einer Venusumlaufbahn hatte.

Die Vorstellung, dass Masse Gravitonen mit Lichtgeschwindigkeit zu anderen Objekten aussendet, ist für die allgemeine Relativitätstheorie völlig falsch. Die Krümmung in einer Region entwickelt sich einfach basierend auf der Krümmung in der Nähe, und Materie und Energie (und Impuls und ihre Flüsse) bewirken einfach, dass sich die Krümmung anders entwickelt als in einem Vakuum.

Was passierte, als das Gas dort vorbeikam, wo wir jetzt sind, es verwandelte die Krümmung in eine stärkere Krümmung, die jedoch in der Lage ist, sich genau dort ohne weiteres Eingreifen selbst zu verursachen.

Dies ist ein heikles Thema.

Nach meinem Verständnis der Relativitätstheorie

• Abgesehen von dem Ganzen gäbe es nominell überhaupt nichts, mit dem man interagieren könnte, da es in einem Schwarzen Loch keine Masse zu geben scheint. Was?! Okay, um das klarzustellen, ich kann nicht von der Natur am Punkt der Singularität selbst sprechen. Worauf ich mich beziehe, sind umgebende Materieebenen zwischen dem Horizont und dem Zentrum, vorausgesetzt, das Schwarze Loch war von einem perfekten Vakuum umgeben – nichts aus dem Kosmos in der Nähe, das angesaugt werden könnte (außer vielleicht im Zusammenhang mit Hawking-Strahlung: virtuelle Teilchen, die erscheinen aus dem Nichts, ob es dir gefällt oder nicht).
• Von „Gravitonen“ zu sprechen, als wären sie bekannte Teilchen, führt zu Missverständnissen. Nach dem, was ich gelesen habe, sind sie im Gegensatz zu Photonen und anderen Bosonen nur spekulativ und sollen eher als Analogien in der Sprache dienen, die uns helfen, etwas Greifbareres im Kontext zu verstehen, wie die Übertragung von Gravitationsfeldern oder Gravitationswellen, die sich durch die Raumzeit ausbreiten (wie die 2015-09 entdeckte in letzter Zeit eine Kompressions-/Expansionswelle in den Nachrichten).

Sagen wir der Argumentation halber, dass es sicher für eine kurze Zeit einige frisch einfallende Materie direkt unter dem Ereignishorizont gibt, bevor sie vollständig in die Krümmung (Raumzeitverzerrung) umgewandelt und in das Dimensionslose gesaugt wird Center. Dann wäre ich geneigt zu sagen, ja - isoliert vom BH selbst würde es absolut rechtzeitig mit Materie direkt außerhalb des Horizonts "gravitativ interagieren".

Ich kann nicht ohne weiteres Forschung anbieten, um dies direkt zu unterstützen, aber sonst müssten wir zB glauben. dass diese Raumzeit-Kompressionswellen normalerweise nicht einmal mit c- Geschwindigkeit unbeeinflusst durch schwarze Löcher hindurchgehen. Ein Teil des Arguments hängt damit zusammen, wie theoretisch mit der richtigen Technologie in ferner Zukunft diese Gravitationswellenimpulse verwendet werden könnten, um in eine Zeit zu „sehen“/zu schließen, noch bevor das Universum für Photonen undurchlässig war (etwa 380.000 Jahre nach dem BB ?), eine Aussicht, die viele Physiker begeisterte, weil sie eine Möglichkeit bieten würde, Informationen zu erhalten, die älter sind als das, was der Elektromagnetismus liefern könnte. Damals gab es sicherlich Umgebungen mit extremer Verzerrung in unserer Weltraumstruktur.

Diese neue Art, in die fernere Vergangenheit zu „sehen“, wäre nicht möglich, wenn Ihre „Gravitonen“ durch die für Schwarze Löcher typischen extremen Raumzeitkrümmungen behindert würden.

Um meine JA-Antwort** weiter zu untermauern, fiel mir ein überzeugendes Gegenbeispiel ein, um auch zu zeigen, dass "Schwerkraftwechselwirkung" wahrscheinlich für zwei kleine Massenkörper auf gegenüberliegenden Seiten sehr nahe an einem Ereignishorizont ist.

Gedankenexperiment: Nehmen Sie ein supermassereiches Schwarzes Loch, etwa im Zentrum einer Galaxie. Typischerweise kann seine durchschnittliche Dichte geringer sein als die von Wasser, und sollte Ihr Raumschiff irreversibel eingesaugt werden, könnte es Stunden (oder sogar Tage?) dauern, bis Sie die Gezeitenkräfte spüren, die Sie auseinanderreißen.

Überzeugen Sie mich jetzt, dass Ihr massives Schiff von 200 Megatonnen in den ersten Sekunden nach dem Überqueren des Point of no Return keine verschwindend geringe Anziehungskraft durch die Schwerkraft meines massiven Schiffes erfährt, nur wenige Meter entfernt, sondern auf der anderen Seite des Horizonts.