Thermodynamisch umgekehrte Schwarze Löcher, Firewalls, Casimir-Effekt, Verletzungen der Nullenergiebedingung

Die Frage liegt nur in einem Punkt falsch, nämlich dass die Raychoudhuri-Gleichung erfordert, dass das umgekehrte Schwarze Loch, dessen Horizont durch die Emission von Materie schrumpft, negative Spannungsenergie hat.

Der Grund, warum dieser letzte Punkt im umgekehrten Fall fehlschlägt, liegt darin, dass der Horizontcharakter umgekehrt ist – der Horizont des weißen Lochs ist ein vergangener Horizont, es ist eine weitere Erweiterung der äußeren Lösung. Aus dem Horizont des Weißen Lochs kann Material austreten und das Schwarze Loch zum Schrumpfen bringen.

Der vergangene Horizont in einem weißen Loch kann verstanden werden, indem man die vier Quadranten des Minkowski-Raums in Rindler-Koordinaten betrachtet: in der Metrik

Hat vier vom Ursprung ausgewählte Regionen: I --- (raumartig und rechts vom Ursprung), II-- (raumartig und links vom Ursprung) III-(Inneres des zukünftigen Lichtkegels des Ursprungs) IV- -- (Innenraum des vergangenen Lichtkegels des Ursprungs).

Wenn Sie einen Horizont erstellen, indem Sie zu Rindler-Koordinaten wechseln, die relativistische Polarkoordinaten für den Ursprung sind, oder die Koordinaten, die einer Familie von beschleunigten Beobachtern entsprechen, die sich gegenseitig als stationär betrachten, stellen Sie fest, dass die Nullstrahlen vom Horizont sowohl vergangen als auch Zukunft, werden zu Ereignishorizonten für die beschleunigten Beobachter.

In einer Schwarzschild-Metrik wird die Metrik in der Nähe des Horizonts zu Rindler, und daher interpretiert die maximale Erweiterung jeden Punkt am Horizont sowohl als zukünftigen Horizont, in den Dinge fallen können, als auch als vergangenen Horizont, aus dem Dinge herauskommen können. Der Vergangenheitshorizont ergibt in der Nähe des Entstehungspunkts des Schwarzen Lochs keinen Sinn, und der Zukunftshorizont ergibt in der Nähe des Verdampfungspunkts keinen Sinn. Da der Zusammenbruch im klassischen GR keine Verdunstung hat, sagten die Leute im Allgemeinen: "Die Interpretation des vergangenen Horizonts ist unphysisch und der zukünftige Horizont ist physisch". Dies ist jedoch nicht 100% genau, da bei der Verdunstung beide Horizonte für ein Schwarzes Loch im Gleichgewicht gleichermaßen physikalisch sind. Die Zukunftsregion, das Analogon von III, ist der Ort, an den einfallende Störungen gehen, und die Vergangenheitsregion, das Analogon von IV,

Dies bedeutet, dass in Ihrem Beispiel der zeitumgekehrte Prozess den kollabierenden Stern von einem vergangenen Horizont aussendet und diese Emission das Schwarze Loch schrumpft, ohne dass positive Energie verletzt wird. Vergangene Horizonte können nur aus dem gleichen Grund schrumpfen, aus dem zukünftige Horizonte nur wachsen können. Der Horizont im thermischen Gleichgewicht kann nur durch entropische thermodynamische Überlegungen wachsen – die Entropie wird wahrscheinlich nicht sinken.

Wenn man also Susskinds holografische Dualität und die Komplementarität akzeptiert, hat ein statisches Schwarzes Loch, das vor langer Zeit entstanden ist, beide Ausdehnungen durch unterschiedliche Transformation der physikalischen, äußerlich messbaren Variablen, es hat eine Vergangenheitsregion ebenso wie eine Zukunftsregion. Es ist nur eine Verschwörung für ein solches Schwarzes Loch, Dinge nicht-thermisch aus seiner vergangenen Region zu emittieren.

Dieses Argument ist nur gültig, die nichtthermischen Emissionen sind thermodynamisch nur konspirativ, wenn der Horizont auf das thermische Gleichgewicht abgesenkt ist. Dies geschieht nicht bei nahen extremen Schwarzen Löchern, deren Normalmoden nur leicht gedämpft sind, mit einer Dämpfungszeit, die an der Extremität divergiert. Es gibt kein theoretisches Hindernis für nicht-thermische Emissionen von solchen nahen extremen Schwarzen Löchern, was daran liegt, dass sie nur schwer thermalisieren können.

Es ist meine Meinung, die von niemandem geteilt wird, dass im Extremfall die Materie, die fällt, im Allgemeinen eine vollständige Umrundung der inneren Regionen durchläuft und nach einer endlichen Zeit aus der Region des Weißen Lochs herauskommt. Das Ignorieren der vergangenen Ausdehnung des Schwarzen Lochs ist ein Erbe von Vorverdampfungsbildern von Schwarzen Löchern und macht im modernen AdS/CFT-Kontext keinen Sinn, wo extremale Schwarze Löcher vollständig reversibel sind.

Der Zwei-Staaten-Formalismus von Aharanov kann Ihre Frage beantworten. Es stimmt, im gewöhnlichen QM gibt es eine Grenze dafür, wie tief die negative Nullenergie von Casimir gehen kann.

In Was ist die physikalische Bedeutung von schwachen Erwartungswerten? wurde auf den schwachen Erwartungswert hingewiesen$\langle \chi |A|\psi \rangle/\langle \chi |\psi\rangle$viel größer sein kann als die Eigenwerte von A. Ebenso gilt$\langle \chi |\widehat{T}_{vv}(x)|\psi \rangle/\langle \chi |\psi\rangle$wo$\widehat{T}_{vv}(x)$wo der Nullenergieoperator einen viel negativeren Wert haben kann, als es der Casimir-Effekt im gewöhnlichen QM erlaubt$|\psi\rangle=|\chi\rangle$. Was benötigt wird, ist der Fall, wo$|\psi\rangle$und$|\chi\rangle$sind fast orthogonal, aber nicht ganz.

Bei solch großen Nullenergieunterschieden zwischen$\langle \chi |\widehat{T}_{vv}(x)|\chi \rangle$und$\langle \psi |\widehat{T}_{vv}(x)|\psi \rangle$, Rückreaktionseffekte bedeuten, dass beide Staaten signifikant unterschiedliche Metriken und daher signifikant unterschiedliche kausale Strukturen haben werden, was bedeutet, dass die Orte ihrer Horizonte signifikant unterschiedlich sein werden.

Erwarten Sie auf keinen Fall, dass Ihr ausgestoßener massiver Körper von einer Frequenzmischung stammt. Wenn Sie nachrechnen, werden Sie feststellen, dass die Frequenzmischung nur dann signifikant wird, wenn die Wellenlänge um den Schwarzschild-Radius R liegt. Die De-Broglie-Wellenlänge Ihres massiven Körpers wird viel kleiner sein. Das bedeutet, dass eine Frequenzmischung stark unterdrückt wird. Ihr massiver Körper muss direkt von der Firewall kommen und nicht von Hawking-Strahlung. Wie es eine andere Person so treffend ausdrückte, muss es „in der Firewall geboren“ werden.

Obwohl wir darüber nachdenken, wenn der massive Körper von der Firewall außerhalb des Horizonts kam, warum brauchen wir negative Nullenergien am Horizont?

Interessant sind die Kommentare über den Fall mit Verschwörungen, bis ein massiver Körper emittiert wird, gefolgt vom Abladen eines massiven Körpers ohne Verschwörungen. Was, wenn es derselbe massive Körper ist?

Wildes wildes verrücktes Gedankenexperiment kommt:

Eine Verschwörung, um das Loch zu füttern, bis ein makroskopisch empfindungsfähiger Beobachter aus dem Loch gedrängt wird. Dieser empfindungsfähige Beobachter erzählt seine Geschichte über sein Leben, seine Empfängnis in der vergangenen Singularität und seine Geburt, die gewaltsam aus dem Horizont des weißen Lochs herausgeschoben wurde. Dann, nachdem er seine fantastische Geschichte erzählt hat, ist seine Pflicht erfüllt und er springt zurück in das Loch, um zu sterben. Derselbe Beobachter.

Schwarzes Loch Penrose-Diagrammversion der Ereignisse: Seine Geschichte ist eine LÜGE !!! Wir haben uns verschworen, das Loch zu füttern, bis es diesen empfindungsfähigen Beobachter ausstößt, aber als Mitverschwörer haben wir alle feinen Details dessen, was herauskommt, geplant, einschließlich der Gehirnerinnerungen dieses Beobachters und aller Aufzeichnungen in seinem Raumschiff. Sie alle sind eingepflanzte falsche Erinnerungen. Der Beobachter mag auf die Wahrheit seiner Erfahrungen und Erinnerungen schwören, aber wir wissen es besser, weil wir sie verschwörerisch eingepflanzt haben. Wir nicken und zwinkern uns nur zu und tauschen wissende Blicke aus, auch wenn dieser Beobachter weiter protestiert. Wir wissen es besser. Es gibt kein weißes Loch. Nur ein schwarzes Loch. Ein Schwarzes Loch, das einen empfindungsfähigen Beobachter mit falschen Erinnerungen als Hawking-Strahlung aussendete, die aus der Firewall direkt außerhalb des Horizonts kam, wo er geboren wurde. Dann springt dieser Beobachter zurück in das Loch, passiert den Horizont und stirbt gewaltsam an der zukünftigen Singularität.

Weißes Loch Penrose-Diagrammversion der Ereignisse: Es ist ein weißes Loch, kein schwarzes Loch. Wie durch ein Wunder wird ein empfindungsfähiger Beobachter in der vergangenen Singularität empfangen und durch den Horizont hinausgeschoben. Er lebt, um seine wahre wundersame Lebensgeschichte zu erzählen. Dann springt er wieder in das Loch. Als er sich dem weißen Horizont nähert, wird er von Strahlung bombardiert, die aus dem weißen Loch kommt, während er sich asymptotisch dem Horizont nähert. Er findet seinen Tod durch dieses Bombardement. Glücklicherweise verursacht dieses Bombardement Halluzinationen in seinem Gehirn, so dass er kurz vor seiner endgültigen Zerstörung ein zukünftiges Leben in dem Loch halluziniert, das er in seinem halluzinatorischen Zustand für ein schwarzes Loch hält. Er merkt nicht, dass er bereits stirbt, auch wenn er halluziniert. Er lebt auch nicht mehr, um die Geschichte seiner Halluzination zu erzählen.