Ich habe eine ähnliche Frage zu Photonen und Schwarzen Löchern gestellt , wollte sie aber spezifischer umformulieren, also hier geht es ...
Seitdem ich gelernt habe, wie die Wellenlänge und Frequenz eines Photons untrennbar mit der Lichtgeschwindigkeit verknüpft sind, habe ich mich gefragt, was uns das über die Lichtgeschwindigkeit selbst aussagt. Bringen Sie die Rot/Blau-Verschiebung ins Bild und ich fing an, über die Grenzfälle nachzudenken, wie könnte ein Photon jemals ins Unendliche verschoben werden (eine unendlich lange Wellenlänge oder eine unendlich große Frequenz). Eine der Antworten auf meine ursprüngliche Frage besagt, dass ein Photon, das genau am Ereignishorizont in radialer Richtung direkt vom Zentrum des Schwarzen Lochs weg freigesetzt wird, dort stecken bleiben würde. Wenn wir die Terminologie der Grenzen verwenden, würden wir sagen, dass „wenn der Abstand vom Auslösepunkt des Photons und dem Ereignishorizont auf Null geht“, wir damit zu implizieren scheinen, dass sich das Photon am Ereignishorizont nicht bewegen wird, das verstößt natürlich gegen andere Gesetze der Physik, weshalb ich die Frage stelle. Dies scheint ein Szenario zu sein, das die Dunkelheit im Inneren des Schwarzen Lochs erhellen sollte . Ich bin nicht oberflächlich, ich glaube wirklich, dass es etwas an unseren Ansätzen gibt, das wir vermisst haben, zum Beispiel das Studium physikalischer Grenzen wie des absoluten Nullpunkts. Gibt es eine Beziehung zwischen dem Grund, warum ein Atom nicht auf 0 K gekühlt werden kann, so wie ein Photon niemals mit weniger als c reisen kann, durch welches Medium auch immer es sich befindet?
Verzeihen Sie mir und korrigieren Sie mich bitte, wenn ich das schlecht beschreibe, ich habe nicht das richtige Vokabular; Mein Ziel ist es, zu verstehen, ob eine Verbindung besteht, und nicht etwas für eine Fachzeitschrift mit Peer-Review zu schreiben. Wenn Atome, die auf Temperaturen nahe 0 Kelvin abgekühlt sind, aufgrund der Überlappung ihrer Quantenwellenfunktionen ein Bose-Einstein-Kondensat zu bilden beginnen, würde es dann einen ähnlichen Effekt geben, wenn sich Photonen einem Ereignishorizont (EH) nähern? Wenn Photonen das EH tatsächlich nicht passieren können, dann ist das EH eher eine physikalische Oberfläche, da die Gleichungen, die versuchen, das Innere zu beschreiben, eigentlich unsinnig sind, da Photonen das EH nicht passieren können, genauso unsinnig wie der Versuch, durch Null oder zu teilen Finden Sie die Quadratwurzel von -1? Dies führt zu anderen Fragen wie ob Photonen (und ich' m angenommen, dass auch Atome) das EH nicht passieren können, dann würde jede Materie, die nach der Bildung des EH in das Schwarze Loch fällt, niemals die Singularität erreichen und somit würde die Verteilung dieser neuen Masse eine Kugel in der Nähe des EH bilden? Wäre es richtig zu sagen, dass diese neue Materie aufgrund ihrer Verteilung der Singularität 'scheint', Masse hinzuzufügen, während sie sich nie wirklich in der Singularität befindet? Ich weiß, dass dies mehr als eine Frage ist, aber ich bin mir nicht sicher, wie ich sie in bessere Stücke aufteilen soll. Vorschläge sind willkommen. der Singularität aufgrund ihrer Verteilung Masse hinzuzufügen, ohne tatsächlich in der Singularität zu sein? Ich weiß, dass dies mehr als eine Frage ist, aber ich bin mir nicht sicher, wie ich sie in bessere Stücke aufteilen soll. Vorschläge sind willkommen. der Singularität aufgrund ihrer Verteilung Masse hinzuzufügen, ohne tatsächlich in der Singularität zu sein? Ich weiß, dass dies mehr als eine Frage ist, aber ich bin mir nicht sicher, wie ich sie in bessere Stücke aufteilen soll. Vorschläge sind willkommen.
Ihre Fragen einzeln beantworten:
Beantworten Sie nun die Frage in Ihrem Titel: Nichts. Erlauben Sie mir, mich selbst zu zitieren ...event horizons, as with any other surfaces in spacetime of general relativity, are locally the same. So forget the speculation.
Eine der Antworten auf meine ursprüngliche Frage besagt, dass ein Photon, das genau am Ereignishorizont in radialer Richtung direkt vom Zentrum des Schwarzen Lochs weg freigesetzt wird, dort stecken bleiben würde.
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Wir scheinen zu implizieren, dass sich das Photon am Ereignishorizont nicht bewegt, dies verstößt natürlich gegen andere Gesetze der Physik, weshalb ich die Frage stelle.
Dies muss angegangen werden.
Es stimmt zwar, dass das Photon am Horizont bleibt , aber man muss verstehen, dass sich ein Photon dort trotzdem bewegt .
Dies wird am besten mit Kruskal-Szekeres-Koordinaten visualisiert :
In diesen Koordinaten wird deutlich, dass der Horizont, der Lichtkegel des Ereignisses am Ursprung, lichtartig ist .
Und bei diesen Koordinaten ist klar, dass ein Photon am Horizont nicht „stillsteht“; die räumliche Koordinate ändert sich tatsächlich.
Die Tatsache, dass sich die Schwarzschild-Radialkoordinate nicht ändert, bedeutet nicht, dass sich ein Photon dort nicht bewegt. Die Schwarzschild-Koordinaten sind am Horizont singulär, aber die Raumzeit ist dort vollkommen regelmäßig.
Tatsächlich beinhalten die Schwarzschild-Koordinaten den Horizont nicht, mit Ausnahme des Ereignisses am Ursprung des Kruskal-Diagramms, dh die Schwarzschild-Koordinaten r=2M sind für jeden Wert von t die Koordinaten des Ursprungs.
Johannes
Chris Gerig
Kelly S. Französisch