Raumzeit innerhalb des Horizonts eines Schwarzen Lochs

Laut Susskind trifft eine kleine Information, die den Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs überschreitet, sofort auf die Singularität. Außerdem scheint sich die Zeit für ein Objekt, das sich dem Horizont nähert, allmählich zu verlangsamen. Ist dies gleichbedeutend mit der Aussage, dass sich die Krümmung der Raumzeit genau am Horizont nähert und vertikal wird? Oder könnten Sie sagen, dass die Krümmung am Horizont gerade nahe genug an die Vertikale herankommt, um Licht/Informationen einzufangen? Wenn letzteres zutrifft, dann gibt es innerhalb des Horizonts endliche Raumzeit. Diese Raumzeit konnte von einem Beobachter außerhalb des Schwarzen Lochs nicht beobachtet werden. Unter Bezugnahme auf Susskind legt die Komplementarität des Schwarzen Lochs nahe, dass ein Beobachter, der in den Horizont eintritt, nichts erfahren würde und dass der Beobachter die Singularität treffen würde. Ja, aber nicht sofort, das wäre paradox, nichts zu erleben. Die Frage ist dann, wann der Beobachter die Singularität trifft. Und könnte außerdem die Raumzeit innerhalb des Horizonts für den inneren Beobachter sehr groß sein, wenn Sie eine variable Transformation für das Verhältnis der Geschwindigkeit der Uhren für den inneren und den äußeren Beobachter betrachten?

Antworten (3)

Das allgemeine Verständnis ist, dass innerhalb eines Schwarzen Lochs Raum und Zeit ihre Plätze wechseln, siehe zum Beispiel eine Erklärung hier: https://www.einstein-online.info/en/spotlight/changing_places/ . Wenn ich es richtig verstehe, sollte man richtigerweise von Distanz und nicht von Zeit zum Erreichen der Singularität sprechen. Eine andere interessante und unkonventionelle Erklärung, die ich gehört habe, ist, dass, wenn Sie (ohne es zu merken) an Ihrem Montag mit dem Auto den Ereignishorizont überquert haben, egal wohin Sie fahren, wie Sie fahren, kreuz und quer, hin und her, es kommt der Freitag und Sie in der Singularität aufhören zu existieren. Mir kam in den Sinn, dass es auch die beste Beschreibung für das Leben ist. Du wirst unbemerkt geboren, machst vieles, fährst auch Auto und irgendwann hörst du auf zu existieren. Schön, nicht wahr?

Eine aufschlussreichere Erklärung, die ich von Gerard t'Hooft gehört habe, lautet:

... . „Eine exakte Lösung hilft: Stellen Sie sich ein schwarzes Loch vor, das aus Materie besteht, die mit Lichtgeschwindigkeit hineingeht. Ändert die Physik nicht sehr, macht sie aber leicht verständlich. Wenn alle Teilchen (im Grunde ohne Ruhemasse) in a eintreten würden kugelsymmetrischer Modus dann kann man die Lösung exakt schreiben Man findet, dass sich der Horizont bereits an einem Raumzeitpunkt im Zentrum öffnet (aber keine Singularität dort oder anderswo) Sobald die Materie den Horizont passiert hat ist die Außenwelt da in der Schwarzschild-Metrik. Jetzt müssen Sie verstehen, dass in der inneren Region, umgeben vom Horizont, Raum und Zeit die Rollen vertauschen. Was Sie für Raum hielten (wie die r-Koordinate) ist tatsächlich Zeit und was Sie für Zeit hielten ( die t-Koordinate) ist eigentlich Raum, die Singularität liegt bei r=0, aber das liegt eigentlich in der Zukunft. Nicht nur das, es ist in gewissem Sinne die unendliche Zukunft, denn außenstehende Beobachter werden niemals etwas sehen, das den Horizont überschritten hat. Für den außenstehenden Beobachter passiert das nie. Für ein schwarzes Loch, das aus Materie besteht, gibt es keine vergangene Singularität. Für die Quantenmechanik muss jedoch alles neu formuliert werden. Singularitäten verschwinden oder werden physikalisch immateriell. Es gibt noch viel mehr solcher Dinge, die die Leute nicht verstehen, obwohl es nicht schwierig ist.

G.'t Hooft"

Ich hoffe ich konnte helfen.

Ein Beobachter von außerhalb des Schwarzen Lochs, der jemanden beobachtet, der sich dem Schwarzen Loch nähert, wird sehen, wie er langsamer wird und fast vollständig zum Stillstand kommt, und dann wird er langsam verblassen, da die Photonen, die von der Person abprallen, in das Schwarze Loch fallen Schwarzes Loch, das sich dem Beobachter nähert, kann sich der immensen Anziehungskraft des Gravitationsfeldes nicht entziehen. Ich denke auch nicht, dass es richtig wäre zu sagen, dass die Krümmung "vertikal" wird, da je nach Ihrem Modell des Schwarzen Lochs die Geometrie, die den Horizont passiert, definierbar ist. Ihre zweite Antwort auf Ihre eigene Frage wäre also wahr: "Informationen, die den Horizont passieren, können nicht verlassen werden [es sei denn durch Verdampfung durch Schwarze Löcher, was ein ganz anderes Problem ist]. "

Beispielsweise lässt die Schwarzschild-Metrik einen Horizont aus F ( R ) = ( 1 2 G M / R ) R = 2 G M . Sie können diesen Horizont jedoch umgehen und eine glatte Geometrie hinter dem Horizont haben, indem Sie zu Kruskal-Szekeres-Koordinaten wechseln. Die physikalische Singularität bleibt jedoch bestehen, wo die Krümmung explodiert ( R ich e M ( G ) ).

In Bezug auf den Wechsel von räumlichen und zeitlichen Koordinaten geschieht dies über die Singularität hinaus, wenn Sie von einer Kontinuität über die Singularität hinausgehen. Dies wird am besten durch Penrose-Diagramme dargestellt.

Und schließlich zu der Frage: „Wann wird der Beobachter die Singularität treffen?“ Dafür wird die Person, die in das Schwarze Loch fällt, die Singularität nicht sofort treffen, sondern in einer begrenzten Zeit wird sie schließlich die Singularität erreichen Singularität.

Ich hoffe, das deckt den größten Teil Ihrer Frage ab!

Die Frage, wann eine Information die Singularität erreicht, ist vielleicht nicht die richtige Frage. Wie lange es dauert, um ein paar Informationen über die Hawking-Strahlung zu erhalten, könnte wichtiger sein. Susskind sagt, es dauert etwa 10^66 Jahre. Das Schwarze Loch fungiert also nicht einfach als Informationsquelle für Zeiträume in der Größenordnung des Alters des Universums. Logischerweise würden Sie erwarten, dass massive Schwarze Löcher im Zentrum von Galaxien bisher als Entropiesenken fungierten, was eine Erklärung dafür sein könnte, warum das beobachtbare Universum Permutationen mit niedriger Entropie zu bevorzugen scheint. Wenn zwei Schwarze Löcher kollidieren, verschmelzen sie zu einem neuen einzigen Schwarzen Loch. Angenommen, die Informationen für das neu gebildete Schwarze Loch haben Informationen, die über seinen Ereignishorizont in Elementen von Plankengröße verteilt und als eingefangene Zeichenfolgen gekennzeichnet sind. Man könnte dann spekulieren, wenn sich aus einem kollabierenden Stern ein Schwarzes Loch bildet, dass sein Horizont mit der Oberfläche unseres Universums verschmilzt und die Informationen an der Quelle der holografischen Projektion vermehrt. Dies führt zu einem Szenario, bei dem es ganz nach unten geht, aber es bewahrt das zweite Gesetz in weniger als fast unendlicher Zeit. Es gibt auch hier eine Symmetrie, bei der unser beobachtbares Universum Informationen gewinnt und das Schwarze Loch Entropie gewinnt. Für einen Beobachter im Inneren des Schwarzen Lochs wäre wohl das Gegenteil der Fall. Es gibt auch hier eine Symmetrie, bei der unser beobachtbares Universum Informationen gewinnt und das Schwarze Loch Entropie gewinnt. Für einen Beobachter im Inneren des Schwarzen Lochs wäre wohl das Gegenteil der Fall. Es gibt auch hier eine Symmetrie, bei der unser beobachtbares Universum Informationen gewinnt und das Schwarze Loch Entropie gewinnt. Für einen Beobachter im Inneren des Schwarzen Lochs wäre wohl das Gegenteil der Fall.