Nimmt die Krümmung der Raumzeit ab, wenn zwei virtuelle Teilchen am Horizont eines Schwarzen Lochs real werden?

Wenn zwei Teilchen am Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs (in der Volkssprache) entstehen, erhöht das Teilchen, das sich auf das Loch zubewegt, die Masse des Lochs. Der Ereignishorizont nimmt jedoch an Fläche ab. Aber eine zunehmende Masse des Lochs impliziert, dass der Horizont größer wird. Wird also die Raumkrümmung verringert, wenn ein Teilchen-Anti-Teilchen-Paar erzeugt wird, indem der Raumzeit, die das Loch umgibt, Energie entzogen wird, und zwar so, dass die Masse des Lochs abnimmt (obwohl dem Loch ein Teilchen hinzugefügt wird)?

Die Masse des BH nimmt ab, sie nimmt nicht zu. Die naive Denkweise dazu ist, dass das Teilchen, das den Horizont überquert, negative Energie hat, aber die wahre Geschichte ist komplizierter.

Antworten (1)

Wenn virtuelle Partikel erstellt werden, verschwinden sie normalerweise direkt danach. Während dieser Zeit müssen sich die Teilchen aufgrund der Energieerhaltung irgendwo Energie leihen. Aber wenn sich am Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs 2 Teilchen bilden, wird eines angesaugt, während das andere entweicht. Daher muss die Energie aus dem Schwarzen Loch stammen. Das ist, als würde man sagen, man hat eine bestimmte Anzahl Kekse. Ihr Freund nimmt 2 Kekse (leiht sich Energie) von Ihnen und nimmt dann einen und gibt Ihnen einen zurück. Am Ende verlieren Sie also einen Keks (Energieverlust). Je öfter dies also passiert, desto mehr Energie oder Kekse verlieren Sie und schließlich werden Ihnen die Kekse ausgehen. Genau das passiert. Da Energie und Masse sinken, wird der Radius des Ereignishorizonts kleiner. Wenn Sie die Krümmung an dem Punkt meinen, der früher der Ereignishorizont war, nimmt die Krümmung ab. Aber wenn Sie die Krümmung an einem Punkt auf dem neuen und kleineren Ereignishorizont meinen, bleibt sie gleich, da der Ereignishorizont eine Grenze ist, an der alle möglichen Wege zur Singularität führen. Um klarer zu sein,

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Weit weg vom Schwarzen Loch kann sich ein Teilchen in jede Richtung bewegen. Sie wird nur durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzt.

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Näher am Schwarzen Loch beginnt sich die Raumzeit zu verformen. In einigen bequemen Koordinatensystemen führen mehr Pfade auf das Schwarze Loch zu als Pfade, die sich wegbewegen

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Innerhalb des Ereignishorizonts bringen alle Pfade das Teilchen näher an das Zentrum des Schwarzen Lochs. Ein Austreten des Partikels ist nicht mehr möglich.

Licht oder irgendein anderes Teilchen für diese Materie kann nicht entweichen, wenn die Krümmung des Raums über einen Jenseitspunkt hinausgeht. Die Krümmung aller Ereignishorizonte ist also gleich. Die Dinge, die variieren, sind der Radius des Horizonts (Entfernung von der Singularität, um einen Punkt zu erreichen, an dem Sie die erforderliche Krümmung haben, damit kein Licht entweichen kann) und die Änderungsrate der Krümmung, wenn wir uns radial nach außen bewegen Singularität.

Daher, um das Ganze zusammenzufassen:

  • Wenn Sie die Krümmung an dem Punkt meinen, der früher der Ereignishorizont war, nimmt die Krümmung ab. Aber wenn Sie die Krümmung an einem Punkt auf dem neuen und kleineren Ereignishorizont meinen, bleibt sie gleich, da der Ereignishorizont eine Grenze ist, an der alle möglichen Wege zur Singularität führen.
Die Frage betrifft eigentlich die Krümmung der Raumzeit. Vielleicht können Sie hinzufügen, was damit passiert.
Ich habe die Antwort bearbeitet, da ich mehrdeutig war. Hoffe, das klärt Sachen auf
@Chandrahas-Verstanden! Danke! Sehr gute Erklärung. Also nehmen die Teilchen in dem Moment, in dem sie entstehen, Energie (um real zu werden) aus der Krümmung der Raumzeit?
Ja. Sie nutzen die Energie der Schwarzen Löcher (oder wie Sie sagen, die sie umgebende Raumzeitkrümmung)
Nimmt die Krümmung der Raumzeit ab, wenn zwei virtuelle Teilchen am Horizont eines Schwarzen Lochs real werden?
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