Was passiert, wenn ein Objekt den Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs in GR passiert?

Ich habe oft gehört/gelesen, dass in der allgemeinen relativistischen Beschreibung eines Schwarzen Lochs ein Objekt den Ereignishorizont unbeschadet passieren würde (ohne Gezeitenkräfte), während die Quantenmechanik vorhersagt, dass ein Objekt thermalisiert würde (Firewall) und dass dies eine darstellt Paradox. Ich kann hier nicht auf bestimmte Artikel verweisen, aber ich habe eine Menge von Leonard Susskinds Sachen auf Youtube gesehen.

Mein Verständnis ist, dass aus der Sicht eines Beobachters, der in das Schwarze Loch fällt, das Sichtfeld aufgrund der extremen Linseneffekte auf eine Scheibe hinter ihm konzentriert wird und zu unendlicher Helligkeit und Blauverschiebung tendiert, wenn er weiter auf das Schwarze Loch zufällt .

Sicherlich würde jedes Objekt durch hochenergetische Gammastrahlen zerstört werden, bevor es den Ereignishorizont erreicht, wie er aus der Unendlichkeit beobachtet wird.

Die Zeitdilatation würde einen Beobachter daran hindern, zu sehen, was passiert.
Die Standard-Quantenmechanik sagt nichts über Ereignishorizonte aus, weil wir keine Version der Quantenmechanik haben, die auf einem nicht flachen Hintergrund getestet wurde. Es gibt verschiedene Gruppen von Physikern, die versuchen, Versionen der Quantenmechanik zu entwickeln, die das können, aber keiner dieser Vorschläge ist Standard-QM und keiner wurde verifiziert. Ebenso kann man argumentieren, dass wir keine ausreichend detaillierten Messungen durchgeführt haben, die GR als die richtige Theorie in der Nähe des Ereignishorizonts stützen würden, also ist es wirklich Herr „Ich weiß nicht“, der gegen Frau „Vielleicht …“ aussagt.
Mein Verständnis ist, dass der Beobachter im Referenzrahmen nichts Besonderes erfahren würde, wenn er die Gezeitenkräfte ignoriert. Es ist nur ein frei fallender Rahmen. Aus Sicht des äußeren Beobachters wird er jedoch am Horizont einfach thermalisieren. Dies ist jedoch umstritten, siehe Firewall Pradaox.
Lassen Sie mich die Frage umformulieren: Nehmen wir an, wir haben zwei Beobachter A und B. A fällt in das Schwarze Loch und B beobachtet aus der Unendlichkeit. A trägt eine Fackel. B würde beobachten, wie das Licht der Taschenlampe aufgrund der Zeitdilatation zunehmend rotverschoben wird, bis sie den Ereignishorizont erreichen, wo die Rotverschiebung unendlich wird und sie aus dem Blickfeld verschwinden. Sieht A, dass B zunehmend blauverschoben wird, bis der Punkt, an dem B sah, dass A den Ereignishorizont erreicht und das Licht aus dem Rest des Universums unendlich blauverschoben wird? Ignoriere das QM-Bit.
Unterhalb des äußeren Horizonts würde der fallende Beobachter tatsächlich sehen, wie das Licht aus dem Universum "auf ihn herabstürzt", wenn ich mich richtig erinnere, das Problem ist ... was uns glauben lässt, dass es überhaupt etwas unter diesem Horizont gibt, geschweige denn, dass es für den absolut einzigartigen Fall des frei fallenden Beobachters und für absolut niemanden sonst einen fließenden Übergang gibt?
Danke das war die Antwort die ich wollte. Es gibt kürzlich einige theoretische Arbeiten, die darauf hindeuten, dass in QM alles, was den äußeren Horizont aus der Unendlichkeit erreicht, thermalisiert wird. Dies wird als Widerspruch zu GR angesehen, bei dem Objekte den Ereignishorizont unbeschadet passieren können, aber soweit ich sehen kann, sagen beide Theorien dasselbe voraus, sodass ich nicht sehen kann, wo der Widerspruch liegt.
Mir ist gerade aufgefallen, dass einige andere eine ähnliche Frage auf formellere Weise gestellt haben, siehe „kann Materie wirklich durch einen Ereignishorizont fallen“.

Antworten (1)

Ich denke, Sie sind verwirrt über die Natur des Firewall-Paradoxons und die übliche Gravitations-Rotverschiebung, die ein Beobachter sieht, der in ein Schwarz fällt. Ersteres sagt nicht voraus, dass ein fallender Beobachter unendlich blauverschobenes Licht aus dem gesamten Universum sehen würde, wenn er durch die Ereignishorizont.

Das Szenario wird ausführlich von Taylor & Wheeler ("Exploring Black Holes", Addison, Wesley, Longman - sehr empfehlenswert) im Hinblick darauf behandelt, was ein frei fallender Beobachter auf einer direkten radialen Flugbahn in ein nicht rotierendes "Schwarzschild" sehen würde " schwarzes Loch. Einige weitere Details und Animationen finden Sie in dieser Reihe von Animationen, die von Andrew Hamilton bei JILA produziert wurden.

Ein Stern, der sich genau 180 Grad von der radialen Bahn des Beobachters entfernt befindet, erscheint immer an dieser Position, wenn der Beobachter zurückblickt – bis hinunter zur Singularität. Das Licht wird gravitativ um einen immer größer werdenden Betrag blauverschoben – was im Wesentlichen zu einer unendlichen Blauverschiebung an der Singularität tendiert . Beim Überschreiten des Ereignishorizonts passiert nichts Besonderes.

Bei Sternen in einem Winkel zur radialen Bahn werden ihre Positionen so verzerrt, dass sie sich scheinbar von dem Punkt entfernen, von dem der Beobachter gekommen ist (und auch blauverschoben sind). In den letzten Augenblicken (es dauert weniger als 1.5 × 10 − 4 Sekunden der richtigen Zeit, um vom Ereignishorizont auf die Singularität eines schwarzen Lochs mit 10 Sonnenmassen zu fallen, aber ein riesiges ∼ 60 Sekunden für das Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie) wird das Licht aus dem äußeren Universum zu einem intensiven Ring bei 90 Grad zur radialen Bewegungsrichtung abgeflacht. So würden Sie am Ende Schwärze vor sich sehen, Schwärze hinter sich und den Himmel, der von einem blendenden Lichtring in zwei Teile geteilt wird (scheint es fast wert zu sein!).

Ich denke, die Verwirrung liegt darin, dass die Situation für einen "Shell-Beobachter" völlig anders wäre, der sich irgendwie langsam absenken könnte, um (mit fast unendlicher Raketenkraft) direkt über dem Ereignishorizont zu schweben. Ja, sie würden sehen, wie das Universum auf einen Punkt über ihnen schrumpft und massiv blauverschoben wird.

Ich bin nicht qualifiziert, über das Firewall-Paradoxon und seine Verbindung mit Hawking-Strahlung zu schreiben/spekulieren, aber es scheint keine allgemein akzeptierte Tatsache zu sein.

Was passiert, wenn ein Objekt den Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs in GR passiert?
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