Quantentunneln durch den Ereignishorizont (EH): Ist der EH eine potenzielle Barriere für Quantentunneln?

Eine mit der Hand winkende Antwort bezieht sich noch einmal auf das hier beschriebene grundlegende Tunnelphänomen

Bitte beachte die Linie der dunklen Energieebene . Das Tunneln erfolgt auf dem gleichen Energieniveau, es sind nur Wahrscheinlichkeiten, die die Existenz der Wellenfunktion auf einem messbaren Niveau jenseits der Barriere ermöglichen.

Die Schwerkraft wurde nicht quantisiert, es gibt nur effektive Quantisierungen, aber die Argumente sollten funktionieren. Das Schwarze Loch auf der Quantenebene ist per Definition ein Potentialtopf und je tiefer im Topf, desto höher die Bindungsenergie in der Quantenmechanik.

Durch die Konstruktion des Horizonts gibt es keine Energieniveaus außerhalb des Horizonts auf demselben Niveau wie die Energieniveaus innerhalb des Horizonts, sodass die Wahrscheinlichkeit des Tunnelns nach mathematischen Argumenten null ist. Es gibt kein Energieniveau außerhalb der "Horizontbarriere", zu dem ein Teilchen innerhalb der Barriere tunneln könnte, wie in der obigen Abbildung gezeigt.

Hypothetisch: Tunnelbau sollte ein Teil der Horizontverschmelzung bei der Verschmelzung von Schwarzen Löchern sein, wie beim LIGO-Event . Es sollte ähnliche Energieniveaus in den sich nähernden Schwarzen Löchern geben, und wenn die Quantenmechanik zutrifft, würde es während der Annäherung an die Verschmelzung zu einem Tunneln kommen.

Ein Ereignishorizont ist keine klassische Potentialbarriere. Photonen und andere Teilchen können perfekt am und innerhalb des Ereignishorizonts existieren, sie bewegen sich jedoch nur in eine Richtung. Die Schwerkraft kann mit ein wenig Handaufheben als der Raum selbst betrachtet werden, der sich zum Zentrum des Potentialschachts bewegt und alles, was sich in diesem Raum befindet, mit sich zieht.

Ihre Frage entspricht der Frage, warum sich ein Teilchen nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen kann. Wenn ich ein Photon in Position erzeuge$x$zum Zeitpunkt$t_0$, gibt es keine Wellenamplitude / Wahrscheinlichkeit dieses Photons an der Position$y$gleichzeitig$t_0$. Nur zur Zeit$t_1$, wenn das Photon Zeit hatte zu reisen$x$Zu$y$, wird es irgendeine Wellenamplitude dieses Photons bei geben$y$. Können Sie nun den Raum dazwischen beschreiben?$x$Und$y$als Potentialbarriere, weil es die Photonenwelle an hindert$x$aus auch vorhanden bei$y$bei$t_0$? Soweit ich weiß, können Sie das nicht, weil es sich nur um unterschiedliche Konzepte handelt. Dasselbe gilt für einen Punkt$x$in einem schwarzen Loch und einem Punkt$y$außerhalb davon, außer dass es keine gibt$t_1$von wo die Welle genug Zeit hatte, um sich fortzubewegen$x$Zu$y$.

Ich habe über die gleiche Frage nachgedacht, aus der Perspektive von Atom- und Molekülorbitalen. Ein Wasserstoffatom im Grundzustand hat ein einzelnes Elektron in einem kugelsymmetrischen Orbital, was eine Wahrscheinlichkeitsverteilung ist, die mit der Entfernung vom Proton schnell zerfällt, aber nie ungleich Null ist. Dementsprechend ist die Wahrscheinlichkeit gering, dass das Elektron in großer Entfernung vom Proton zu finden ist. Bringen Sie nun dieses Wasserstoffatom in eine Umlaufbahn innerhalb des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs. Wenn sich die Wellenfunktion des Elektrons über den Ereignishorizont hinaus erstreckt, bedeutet dies, dass eine gewisse Wahrscheinlichkeit ungleich Null besteht, dass das Elektron außerhalb gefunden werden kann, dh dem Schwarzen Loch entkommen ist. Die Form des Orbitals, dh die Wahrscheinlichkeitsfunktion als Funktion der Entfernung, wird durch die Schwerkraft zusammen mit der Verzerrung des Raums selbst verzerrt,
Ich gebe zu, dass Berechnungen der Wellenfunktion, die die Gravitation explizit berücksichtigen, außerhalb des Ereignishorizonts möglicherweise eine Nullwahrscheinlichkeit ergeben, aber sie liegen außerhalb meiner Gehaltsklasse.