Lichtweg zwischen zwei Schwarzen Löchern

Was würde mit Licht passieren, das durch einen schmalen Raum zwischen den Ereignishorizonten zweier Schwarzer Löcher gleicher Masse fällt? Würde es abweichen oder einem geraden Weg folgen?

Gleiche Masse bedeutet nicht, dass sie die gleiche Schwerkraft erzeugen, auch ihr Radius ist wichtig.
@iharob für Schwarzschild-Schwarze Löcher, gleiche Masse <-> gleicher Radius (und auch alle anderen Eigenschaften).
Ein wichtiges Merkmal der Allgemeinen Relativitätstheorie ist, dass es in einer unrealistischen Situation notwendigerweise einige Pathologien in der entsprechenden Raumzeit geben wird. Wenn Sie zum Beispiel eine Gruppe von zwei statischen Schwarzen Löchern betrachten (die tatsächlich sofort aufeinander kollabieren würden), gibt es eine sogenannte "konische Singularität" im Raum zwischen ihnen und dem Weg eines hindurchgehenden Lichtstrahls die konische Singularität wird schlecht definiert sein. Wenn Sie also eine genaue Antwort wünschen, müssen Sie zunächst angeben, wie die Situation genau ist, was die Statik, die genaue Position des Lichtstrahls usw. betrifft.
@Void Sie meinen, wenn die beiden Schwarzen Löcher weit genug entfernt sind, um nicht zu kollabieren, werden sie den Lichtstrahl überhaupt nicht ablenken, da der Gravitationseffekt in der Region, durch die der Lichtstrahl geht, vernachlässigbar ist? Wenn ja, gäbe es nicht eine Grenze, wo der Strahl zu einem der Schwarzen Löcher abgelenkt wird, wenn er nicht genau durch die Mitte geht? Es tut mir leid für diese Frage, ich weiß nicht viel über die allgemeine Relativitätstheorie, aber ich weiß, dass die Symmetrie in diesem Layout implizieren würde, dass es keine Abweichung geben wird.
Was ich meinte, war, dass es zwei Schwarze Löcher mit gleicher Masse und gleichem Radius gibt, die sehr nahe beieinander liegen, und ein Lichtstrahl geht durch die Mitte der Linie, die die Mitte der beiden Schwarzen Löcher senkrecht verbindet. Ich hoffe, Sie verstehen jetzt das Bild @Leere
@iharob: nicht so symmetrisch: Es gibt kein solches statisches BH-Paar. Erwarten Sie einige komplizierte Anfangsbedingungen, um die erzeugte Krümmung am mittleren ° zu berechnen. ( ° Mitte ? was ist die genaue Definition einer Mitte ? )
Die Raumzeit wird nicht stationär sein, also was genau ist gerade? In welcher 3+1-Aufteilung?

Antworten (3)

Ich denke, die Antwort ist sehr einfach, wenn Sie eine andere Frage stellen. Sie implizieren, dass beide Schwarzen Löcher die gleiche Schwerkraft erzeugen und dass das Licht genau durch die Mitte zwischen ihnen geht, also lautet die Frage

  • Wenn das Licht abweicht, wohin wird es abgelenkt?

Da es unter den gegebenen Umständen nicht möglich ist, diese Frage zu beantworten, bedeutet dies, dass davon nicht abgewichen wird.

aber wird das Licht dann einen geraden Weg gehen? @ihrob
Ja, warum sollte es nicht. Wenn es sich nicht entscheiden kann, zu welchem ​​Loch es gehen soll, gibt es keine andere Möglichkeit als eine gerade Linie.
Was ist dann mit den Auswirkungen der Schwerkraft auf das Licht?
Sie werden durch die Schwerkraft des anderen Schwarzen Lochs aufgehoben, dies hat nichts mit dem Effekt zu tun, aber ich kenne die Schreibweise in englischer Simetrie nicht wirklich ? -> simetria auf spanisch.
Die englische Schreibweise ist "Symmetrie".

Ich gehe davon aus, dass Sie meinen, dass sich das Licht genau auf der Mittellinie zwischen den Löchern ausbreitet, wie es Iharob tat.

Diese Art von Symmetriefrage ist in der Physik sehr verbreitet. Hier ist eine ähnliche Frage in der klassischen Elektrodynamik. "Wenn ich eine positive Ladung in die Mitte eines perfekten gleichseitigen Dreiecks mit gleichen negativen Ladungen platziere, wird es sich dann bewegen?" Nehmen wir an, es bewegt sich, dann können wir einen Vektor für die Richtung der Kraft auf die mittleren Ladungspunkte zeichnen. Aber wenn wir unseren Kopf um 120 Grad drehen und die Situation aus einem anderen Blickwinkel betrachten, haben alle Ladungen die exakt gleiche Konfiguration, aber die Kraft zeigt jetzt in eine andere Richtung. Wie kann das sein? Wir müssen zu dem Schluss kommen, dass die Kraft nicht wirklich existiert. Es gibt keine einheitliche Richtung, in die es zeigen könnte! Ähnliche Argumente gelten für ein Ladungsquadrat oder ein Fünfeck usw.

Angenommen, in der Situation eines schwarzen Lochs krümmt sich der Lichtstrahl zu einem der schwarzen Löcher. Stellen Sie sich jetzt auf den Kopf oder betrachten Sie die Situation im Spiegel. Da die Schwarzen Löcher die gleiche Masse haben, ist die physikalische Situation identisch, aber jetzt scheint sich das Licht in Richtung des anderen Schwarzen Lochs zu krümmen. Warum hat es das nicht von Anfang an getan? Wir müssen wieder einmal schlussfolgern, dass der Weg des Lichts zu keinem der Schwarzen Löcher hin gekrümmt ist.

Was würde mit Licht passieren, das durch einen schmalen Raum zwischen den Ereignishorizonten zweier Schwarzer Löcher gleicher Masse fällt? Würde es abweichen oder einem geraden Weg folgen?

Wie iharob und JohnnyMo1 sagten, das Licht geht geradeaus. Aber etwas anderes passiert damit. Sehen Sie sich diesen Screenshot von Irwin Shapiros wegweisendem Artikel an:

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Sehen Sie, wo er sagte, dass die Lichtgeschwindigkeit vom Gravitationspotential abhängt? Das Licht geht geradeaus, aber es geht auch langsamer . Siehe auch Professor Ned Wrights Ablenkung und Verzögerung des Lichts , wo Sie Folgendes lesen können: „In einem sehr realen Sinne ist die Verzögerung, die das Licht erfährt, das ein massives Objekt passiert, für die Ablenkung des Lichts verantwortlich.“

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Einstein sagte hier ganz ähnlich : "Die Krümmung der Lichtstrahlen tritt nur in Räumen auf, in denen die Lichtgeschwindigkeit räumlich variabel ist" . Siehe auch Baez . Es ist wie leichtes Ausweichen , wie ein Auto ausweicht, wenn es am Straßenrand auf Schlamm trifft. Wenn jedoch Licht zwischen zwei massiven Objekten hindurchgeht, wird es auf der einen Seite nicht stärker abgebremst als auf der anderen, sodass die Nettoablenkung null ist.

Ich denke, dass die Bewertung, dass "Licht langsamer wird", eine falsche Darstellung der Berechnungen ist, bei denen er als c die Lichtgeschwindigkeit annimmt und die GR-Gleichungen verwendet, um die Verzögerung zu erhalten. "Der Effekt kann als Sonderfall der Gravitationszeitdilatation betrachtet werden." en.wikipedia.org/wiki/Shapiro_delay . Licht folgt der Geodäte der Allgemeinen Relativitätstheorie mit der Geschwindigkeit c , es ist die Raumzeit, die sich ändert en.wikipedia.org/wiki/Geodesics_in_general_relativity
@anna v: Tut mir leid, aber das ist falsch. Siehe den GR-Teil dieses Baez-Artikels oder schauen Sie sich die digitalen Papiere von Einstein an : "Der Verfasser dieser Zeilen ist jedoch der Meinung, dass die Relativitätstheorie noch einer Verallgemeinerung bedarf, in dem Sinne, dass das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ist aufzugeben" . NB: Das Wort Geschwindigkeit sollte Geschwindigkeit sein.
Ich glaube, Sie missverstehen die GR-Sektion von Baez. Licht folgt Geodäten mit Lichtgeschwindigkeit. in GR können diese gekrümmt sein.
@anna v: Bin ich nicht. Der Baez-Artikel erwähnt Geodäten nicht einmal. Licht krümmt sich nicht, weil es „einer Geodäte folgt“. Siehe Wikipedia und beachten Sie, dass die Geodäte eine Weltlinie in der Raumzeit ist. Aber wie Ben Crowell sagte , bewegen sich Objekte nicht durch die Raumzeit. Stattdessen Lichtkurven, weil die Lichtgeschwindigkeit räumlich variabel ist. Siehe Ned Wrights Artikel: "In einem sehr realen Sinne ist die Verzögerung, die das Licht erfährt, das ein massives Objekt passiert, für die Ablenkung des Lichts verantwortlich" .
Sehen Sie, eine "Weltlinie" in Baez ist die geodätische . In der Newtonschen Physik ergibt das Messen von Teilchen mit der Geschwindigkeit v am Anfang einer Linie und am Ende und Teilen durch die Zeit eine kleinere Geschwindigkeit, wenn sie gerade angenommen wird, wenn die reale Linie gekrümmt ist, wenn sie eine größere Entfernung zurücklegt. In GR ist der Raum selbst gekrümmt, also MUSS man die Geschwindigkeit entlang der Kurve messen. Das Verlassen der Kurve ändert den Bezugsrahmen und hat keine Bedeutung, da das Licht der Kurve im Raum mit der Geschwindigkeit c folgt. alles andere scheint ein Widerspruch zu sein, ist aber nur eine Verwechslung der Trägheitsrahmenreferenz.
@anna v: Mit Respekt, in GR ist die Raumzeit gekrümmt. Siehe diesen Baez-Artikel: "Hinweis: nicht die Krümmung des Raums, sondern der Raumzeit. Die Unterscheidung ist entscheidend" . Der Raum ist „weder homogen noch isotrop“ . Stellen Sie sich vor, Sie senden einen Lichtstrahl zwischen zwei nahegelegenen Sternen. Es geht geradeaus. Und es geht langsamer . Bitte zögern Sie nicht, eine neue Frage dazu zu stellen. Ich fürchte, was Ihnen beigebracht wurde, ist in mancher Hinsicht falsch.
Lichtweg zwischen zwei Schwarzen Löchern
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