Ich glaube, dass das „No-Hair“-Theorem bedeutet, dass sich alle Schwarzen Löcher in einen Zustand begeben, der nur von wenigen Parametern bestimmt wird, die typischerweise als Masse, Ladung und Drehimpuls aufgeführt sind. Aber ich glaube nicht, dass sie sich sofort beruhigen können, was bedeutet, dass das Innere des Schwarzen Lochs vorübergehend eine asymmetrische Masse-/Energiestruktur im Inneren haben kann, die von außen mithilfe der Schwerkraft beobachtet werden kann.
Wenn wir ein riesiges massives Schwarzes Loch hätten, sagen wir die Masse der Milchstraße, hätte es einen großen Radius von etwa einem Lichtjahr. Nehmen wir an, es hat keine Haare – es ist völlig symmetrisch. Wir platzieren Senklote an Schnüren (nennen wir sie Pendel) rund um das Schwarze Loch, in bequemer Entfernung. Die Symmetrie bedeutet, dass jedes Pendel auf einer Linie durch das gemeinsame Zentrum des Schwarzen Lochs zeigt.
Lassen Sie uns jetzt ein Schwarzes Loch mit normaler Größe, sagen wir 100 Sonnenmassen, hineinwerfen. Da es den Horizont durchdringt, ist die Situation asymmetrisch. Die Pendel würden nicht mehr auf das Zentrum des großen Schwarzen Lochs zeigen.
Würde „kein Haar“ erfordern, dass es sofort wieder symmetrisch wird, sobald es eindringt? Ist es nicht wahrscheinlicher, dass es nur wegen der Entfernungen in der Größenordnung eines Jahres dauert, bis es symmetrisch wird?
Mit anderen Worten, wir können die innere Struktur eines Schwarzen Lochs mit Gravitationsdetektoren beobachten.
Ja. Sie haben vollkommen Recht, Abweichungen von No-Hair treten beispielsweise nach BH-Fusionen auf --- und Hinweise auf den "quasi-normalen" Modus ("Ringdown") wurden in der LIGO-Erkennung beobachtet . Das No-Hair-Theorem ist für ein statisches, stationäres BH (dh vollständig eingeschwungen) konstruiert. Im Allgemeinen werden Abweichungen von keinem Haar (Magnetfelder, Asymmetrie usw.) auf der Skala der Lichtkreuzungszeit (oder "dynamischen") Zeit abgestrahlt - genau wie Sie vorschlagen.
Wir werden nicht in den Horizont sehen, aber wir werden bis nahe an den Horizont sehen.
Wir werden in der Lage sein, mit viel höherer Empfindlichkeit zu sehen, wenn wir in einigen Jahren das Gravitationsobservatorium eLISA im Weltraum stationieren, mit 3 Satelliten, die 1 Million Kilometer voneinander entfernt in einer Triadenkonfiguration sind. Siehe http://www.livingreviews.org/lrr-2013-7
Der Artikel beschreibt auch die vielen Tests der starken Schwerkraft (aber nicht der Quanten), zu denen es in der Lage sein wird.
Diese viel bessere Empfindlichkeit wird es uns ermöglichen, die Gravitationsstrahlung von Multipolen höherer Ordnung zu erkennen, neben der Quadrupolstrahlung, die wir in LIGO gesehen haben. Das wird es uns ermöglichen, detailliertere Modelle/Berechnungen abzugleichen und somit die „Form“ (dh die verschiedenen Multipolkomponenten) in der Nähe des Horizonts zu „sehen“. Wir werden mehr Details der Amplituden- und Zeitvariationen während der Fusion und des Ringdowns sehen. Wir werden auch feststellen können, ob die n-Pol-Momente vor der Verschmelzung wirklich mit denen übereinstimmen, die für 2 schwarze Kerr-Löcher erwartet werden, und wie sie sich vom haarlosen zum haarigen dynamischen Horizont ändern, bis sie sich beruhigen. Es wird also auch das No-Hair-Theorem bis zu einem gewissen Grad testen, indem es mögliche Variationen von einem Kerr-Schwarzen Loch vor der Fusion und im Ringdown sieht, wenn es sich Kerr nähert.
Wenn Sie Wörter wie sofort verwenden und denken, dass es sogar etwas in der allgemeinen Relativitätstheorie bedeutet, dann müssen Sie mehr über die allgemeine Relativitätstheorie lernen.
In der speziellen Relativitätstheorie lernt man bereits, dass die Gleichzeitigkeit vom Koordinatensystem abhängt.
Schwarze Löcher entstehen aus kollabierender Materie. Und der Ereignishorizont ist eine Einbahnstraße. Nicht weil es magisch ist, sondern weil es frühere Ereignisse von späteren Ereignissen trennt.
Die Raumzeit ist 4d und Partikel bewegen sich in 4d auf Kurven in Formen, bei denen die Kurve eine in die Zukunft weisende Tangente hat.
Jede 4D-Kurve, die den Ereignishorizont kreuzt, hat Ereignisse entlang der Kurve, bevor die Kurve den Horizont erreicht und nachdem sie den Horizont erreicht hat. Der Ereignishorizont trennt diese Ereignisse wirklich in vorher und nachher.
Wenn also ein Stern dicht wird und einen Ereignishorizont bildet, hat jeder Teil dieses Sterns Ereignisse, bevor und nachdem dieser Teil den Horizont überquert hat.
Was wir sehen, sind die Ereignisse von früher.
Einschließlich der Mitte.
Sie können ein Jahr warten oder eine Million Jahre oder Jahre. Sie werden immer noch neue Informationen über Ereignisse im Zentrum dieses Sterns erhalten, aber sie stammen aus der Zeit, bevor das Zentrum dieses Sterns den Horizont überquerte.
Sie könnten so etwas sogar selbst simulieren. Nehmen wir an, Sie haben ein Gebäude gekauft und ihnen gesagt, dass sie für Sie (den neuen Eigentümer) heute um 17:00 Uhr eine Party schmeißen müssen, gemäß den Uhren im Inneren. Sie könnten beschließen, die Uhr im Inneren immer langsamer laufen zu lassen. Sie schauen also hinein und es ist 16 Uhr draußen und 16 Uhr drinnen. Und Sie bitten jemanden, auf die Uhr zu schauen und Ihnen zu sagen, wann 17 Uhr angezeigt wird.
Und dann später, als es 17 Uhr draußen auf Ihrer Uhr ist, schauen Sie hinein und stellen fest, dass alle Uhren im Gebäude nur auf 16:30 Uhr vorgerückt sind.
Und später, wenn es 18 Uhr draußen ist, schaust du hinein und bemerkst, dass jede Uhr im Gebäude nur auf 16:45 Uhr vorgerückt ist.
Und später, als es 19 Uhr draußen auf Ihrer Uhr ist, schauen Sie hinein und stellen fest, dass alle Uhren im Gebäude nur auf 16:52:30 Uhr vorgerückt sind.
Und später, wenn es 20 Uhr draußen ist, schaust du hinein und bemerkst, dass alle Uhren im Gebäude nur auf 16:56:15 Uhr vorgerückt sind.
Und später, wenn es 21 Uhr draußen ist, schaust du hinein und bemerkst, dass jede Uhr im Gebäude nur auf 16:58:07:30 Uhr vorgerückt ist.
Jedes Mal, wenn Sie eine Stunde nach Ihrer Uhr warten. Sie sehen, wie die Uhren im Gebäude vorgehen. Aber sie kommen halb so weit voran wie beim letzten Mal. Sie werden nie sehen, dass die Uhren auf 17 Uhr vorrücken.
Das passiert, wenn man ein Schwarzes Loch betrachtet. Du siehst immer Ereignisse vor dem Horizont.
Egal wie lange Sie vor dem Gebäude warten, Sie können hineinsehen, Sie können überall hineinsehen, aber die Uhren zeigen immer vor 17 Uhr an. Das Innere des Sterns wird für die Menschen draußen langweilig. Aber man sieht es.
Sie werden niemals eine Ereignishorizontform sehen, es sei denn, Sie überqueren sie. Und Sie sehen nicht, wie es sich ändert, es sei denn, Sie überqueren es.
So können Sie das Innere des Materials sehen, das das Schwarze Loch bildet. Aber man sieht es immer, bevor sich der Horizont gebildet hat. Sie sehen nie die Ereignisse von danach. Soweit Sie wissen, gibt es möglicherweise nicht einmal ein Danach.
Die Asymmetrie, die Sie beobachten, ist die Asymmetrie der Konfiguration mit der einfallenden Materie - in diesem Fall mit dem zusätzlich einfallenden Schwarzen Loch. Es wird mit der Zeit symmetrischer - eine sehr kurze Zeit, aber nicht sofort.
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