Was können uns Photonen und Ereignishorizonte über die Raumzeit sagen? [geschlossen]

Hintergrund

Hier möchte ich ein Gedankenexperiment vorstellen, das sich auf ein Photon konzentriert, das von einem Schwarzen Loch genau am Ereignishorizont radial nach außen emittiert wird. Zuerst dachte ich über die Beziehung zwischen Wellenlänge und Frequenz nach und darüber, was mit einem Photon passiert, wenn es einen Ereignishorizont passiert . Ich denke immer noch über die Frage nach und stelle fest, dass die Wurzel meiner Neugier nicht wirklich das Photon selbst ist, sondern die Eigenschaften der Raumzeit in diesem Szenario.

Zugegeben, dass die Dinge an einem Ereignishorizont (EH) seltsam werden, habe ich selten viel Diskussion darüber gehört, was mit der Raumzeit am EH passiert. Es scheint erwiesen zu sein, dass nichts ein Photon davon abhält, ein EH zu passieren, und es wurde auch festgestellt, dass die kosmologische Rotverschiebung des Weltraums die Wellenlänge eines Photons beeinflussen kann und dass die extreme Krümmung um ein Schwarzes Loch diese Rot- Verschiebung. Ich sage es so, weil mir bewusst ist, dass es einige Diskussionen darüber gibt, wie man die kosmologische Rotverschiebung genau charakterisiert. Ich habe mich also gefragt, was in einem Szenario passiert, in dem ein Photon von einer extremen Verkrümmung des Raums betroffen ist und was es ist erzählt uns von der Raumzeit.

Gedankenexperiment

In dem Gedankenexperiment, auf das ich immer wieder zurückkomme, haben wir ein Photon, das von einem Schwarzen Loch genau beim aktuellen EH radial nach außen emittiert wird, und für das Experiment werden wir postulieren, dass weder Hawking-Strahlung freigesetzt noch zusätzliche Materie hinzugefügt wird zum Schwarzen Loch , so dass der Ereignishorizont in einem festen Abstand von der Singularität bleibt. Nun, für einen externen Beobachter scheint das Photon eine unendliche Wellenlänge zu haben, was bedeutet, dass es irgendwie am EH „feststeckt“, was wir wissen, dass es irreführend ist, weil das Photon selbst immer mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist, wenn es lokal in Bezug gemessen wird zum Photon. Es stellt sich die Frage, was wir über dieses Photon und die Raumzeit, die es einnimmt, sagen können. Eine Theorie besagt, dass die Zeit am Ereignishorizont anhältaber das ist nur ein Artefakt dessen, was ein Beobachter außerhalb des EH erkennen könnte.

Fragen

Ich habe diese Antwort gefunden, die besagt, dass die Raumzeit selbst mit Lichtgeschwindigkeit am Photon vorbeifließt, was eine meiner ursprünglichen Hypothesen war, aber das führt zur nächsten Frage, ob die Raumzeit am Photon vorbeifließt, wo ist dass die Raumzeit kommt und / oder geht? Bedeutet das, dass die Singularität selbst Raumzeit verbraucht? Bedeutet die Verzerrung der Raumzeit, dass eine konstante Menge an Raumzeit von außerhalb des Ereignishorizonts wie ein Gummi gedehnt wird? Wenn dem so ist, impliziert das dann, dass die Raumzeit selbst eine Qualität hat, die wir normalerweise als „Dichte“ bezeichnen würden, da es keinen besseren Begriff gibt? Ich habe eine andere Frage gefunden, die erörtert, wie die Entfernungsmessung innerhalb eines Ereignishorizonts aufgrund der Verzerrung der Raumzeit kompliziert wirdund fragte sich, ob dies auf den Spezialfall des radial emittierten Photons am Ereignishorizont zutrifft, insofern es sich in seinem lokalen Bezugsrahmen immer noch bei c bewegt, aber niemals seinen Abstand von der Singularität ändert; Wenn die Raumzeit nicht vorbeiströmt (siehe Kommentar zum Flussmodell), kann das Rätsel dann mit der Zeitdilatation erklärt werden, und wenn ja, was bedeutet das für das Photon? Bleibt uns ein Szenario, in dem die Zeitdilatation so stark wird, dass sie unendlich wird, obwohl Photonen ohnehin keine Zeit erfahren?