Ich verstehe, dass Photonen, selbst wenn sie mit Lichtgeschwindigkeit reisen, dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs nicht entkommen können. Sind Gravitonen und andere virtuelle Teilchen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, auch durch Ereignishorizonte begrenzt?
Wenn dies der Fall ist, scheint das vom Schwarzen Loch erzeugte Gravitationsfeld nur aus der Masse des Schwarzen Lochs jenseits des Ereignishorizonts zu resultieren, wo Gravitonen entkommen können. Würde es infolgedessen eine Diskrepanz zwischen der scheinbaren Masse des Schwarzen Lochs aufgrund seines Gravitationsfelds auf anderen Himmelskörpern und der Gesamtmenge an Materie geben, die im Schwarzen Loch enthalten ist?
Außerdem habe ich diese Frage gelesen: Natur der Schwerkraft: Gravitonen, Krümmung der Raumzeit oder beides? , was darauf hindeutet, dass Gravitonen und gekrümmter Raum möglicherweise nicht zu unterscheiden sind. Wenn Gravitonen jedoch an den Ereignishorizont gebunden sind, scheint es, dass ein Schwarzes Loch anders handeln würde, je nachdem, ob die Schwerkraft aus Gravitonen oder gekrümmter Raumzeit resultiert. Die Existenz gebundener Gravitonen würde das Gravitationsfeld der Masse innerhalb des Ereignishorizonts negieren, was zu einem deutlich geringeren Gravitationsfeld außerhalb des Schwarzen Lochs führen würde. Würde dies passieren, oder vernachlässige ich einen Effekt der Relativitätstheorie auf das Gravitationsfeld?
Habe diese interessante Lektüre auf dieser Website gefunden :
Aus klassischer Sicht basiert diese Frage auf einem falschen Bild der Schwerkraft. Die Schwerkraft ist nur die Manifestation der Raumzeitkrümmung, und ein Schwarzes Loch ist nur eine bestimmte, sehr steile Kräuselung, die alles einfängt, was zu nahe kommt. Wellen in der Krümmung wandern in kleinen wellenförmigen Paketen mit (Strahlung --- siehe D.05), aber diese sind eine optionale Hinzufügung zu der bereits vorhandenen Gravitation. Insbesondere müssen Schwarze Löcher nicht strahlen, um die Felder zu haben, die sie haben. Einmal geformt, sind sie und ihre Schwerkraft einfach da.
Aus Quantensicht ist es jedoch eine gute Frage. Wir haben noch keine gute Quantentheorie der Gravitation, und es ist riskant vorherzusagen, wie eine solche Theorie aussehen wird. Aber wir haben eine gute Theorie der Quantenelektrodynamik, also stellen wir die gleiche Frage für ein geladenes Schwarzes Loch: Wie kann ein solches Objekt andere geladene Objekte anziehen oder abstoßen, wenn Photonen nicht aus dem Ereignishorizont entkommen können?
Der entscheidende Punkt ist, dass elektromagnetische Wechselwirkungen (und die Schwerkraft, wenn die Quantengravitation am Ende wie Quantenelektrodynamik aussieht) durch den Austausch virtueller Teilchen vermittelt werden. Dies ermöglicht eine Standardlücke: Virtuelle Teilchen können so ziemlich alles „tun“, was sie wollen, einschließlich schneller als Licht reisen, solange sie verschwinden, bevor sie die Heisenbergsche Unschärferelation verletzen.
Der Ereignishorizont des Schwarzen Lochs ist der Ort, an dem normale Materie (und Kräfte) die Lichtgeschwindigkeit überschreiten müssen, um zu entkommen, und somit gefangen sind. Der Horizont ist für ein virtuelles Teilchen mit ausreichender Geschwindigkeit bedeutungslos. Insbesondere ein geladenes Schwarzes Loch ist eine Quelle virtueller Photonen, die dann ihre üblichen virtuellen Geschäfte mit dem Rest des Universums erledigen können. Noch einmal, wir wissen nicht sicher, dass die Quantengravitation eine Beschreibung in Form von Gravitonen haben wird, aber wenn dies der Fall ist, gilt das gleiche Schlupfloch – die Gravitationsanziehung wird durch virtuelle Gravitonen vermittelt, die a ignorieren können Ereignishorizont Schwarzes Loch.
Aleksos
PhotonBoom
Brandon Enright