Wenn ein Schwarzes Loch nur eine verzerrte Raumzeit ist, wo ist dann die elektrische Ladung?

Ich habe Kip Thorne wiederholt sagen hören, dass Materie zerstört wird, wenn ein Schwarzes Loch entsteht, dass alles, was übrig bleibt, eine verzerrte Raumzeit ist.

„Die Vorstellung, dass Schwarze Löcher aus sehr kompakter Materie bestehen, ist falsch; es ist einfach falsch. Es mag aus sehr kompakter Materie entstanden sein, aber die Materie ist verschwunden. Sie wurde vollständig zerstört. Sie existiert nicht mehr.“ https://www.youtube.com/watch?v=HSr95NgdAPg&t=8m34s

„Wenn ein Schwarzes Loch geboren wird, wird die Energie von der Energie der Materie in die Energie der verzerrten Raumzeit umgewandelt, also ist es eine Umwandlung der Form der Energie von der einen zur anderen, aber die Energie bleibt immer noch erhalten.“ https://www.youtube.com/watch?v=HSr95NgdAPg&t=9m43s

Ich verstehe diese Theorie, soweit sie geht: Es ist ähnlich, wie Sie eine Starterspule für einen Tesla-Motor benötigen, aber sobald das Feld eingerichtet ist, hält es sich selbst aufrecht. Ich verstehe auch, wie es den Rotationsimpuls erhalten könnte, aber hier hört mein Verständnis auf und die Verwirrung beginnt.

Was ist mit anderen Erhaltungsgrößen wie elektrischer Ladung und (vielleicht) Baryonen- und Fermionenzahlen? Würde dieses Verständnis nicht irgendeine Art von Theorievereinheitlichung erfordern, sodass alle Materie nur eine Verzerrung in der Raumzeit ist, was die Beobachtung in diesem Fall tautologisch und uninteressant macht?

Diese Verwirrung lässt mich denken, dass ich etwas übersehe, was er sagt. Alternativ könnte es einfach sein, dass, da das, was jenseits des Ereignishorizonts passiert, im wissenschaftlichen (im Gegensatz zum philosophischen) Sinne unerkennbar ist, dies alles wissenschaftlich nicht verankert ist und eher im Bereich der Interpretation als der Realität liegt.

Danke!

Nehmen Sie Dinge, die Sie in Videos hören, nicht zu wörtlich, auch wenn es sich um „Wissenschaftsdokumentationen“ handelt. Die Antwort von Jerry Schirmer hier erklärt, warum (kugelsymmetrische) Schwarze Löcher Ladung haben können.
Normalerweise würde ich Ihnen zustimmen, aber Kip Thorne sagt dies immer wieder, sowohl in populären als auch in wissenschaftlichen Kontexten, und ich denke in seinem Buch „Interstellar“. Es liegt ihm sehr am Herzen, er ist präzise in seiner Sprache und es liegt in seinem Fachgebiet. Ich verstehe nicht, wie die Schwierigkeit darin liegen könnte, dass er es angesichts all dessen verdummt.
Hier beschreibt Thorne den reinen Raumzeitcharakter von Schwarzen Löchern als ihre Eigenschaft, die er am überzeugendsten findet. Es ist kein zufälliger Aspekt seines Verständnisses; es ist ein Kernattribut. youtube.com/watch?v=oj1AfkPQa6M&t=1m38s
Auch hier macht er sehr deutlich, dass er denkt, dass „die gesamte Materie zerstört ist und alles, was übrig bleibt, verzerrter Raum und verzerrte Zeit ist“. youtube.com/watch?v=oj1AfkPQa6M&t=3m29s Ich weiß, dass andere Physiker ein anderes Verständnis haben als Thorne, aber meine Frage ist, wenn Sie ihn fragen würden, wohin die elektrische Ladung gegangen ist, was würde er sagen? Mit anderen Worten, meine Frage ist intern explorativ für seine Theorie, nicht extern kritisch gegenüber seiner Theorie.

Antworten (1)

Die Mathematik der Allgemeinen Relativitätstheorie ist klar und eindeutig. Das Problem tritt auf, wenn Sie versuchen, zu beschreiben, was mit nicht-mathematischen Begriffen vor sich geht, weil es keinen genauen Weg gibt, dies zu tun. Kip Thorne versucht, mit nicht mathematischen Begriffen über Schwarze Löcher zu sprechen, und er nimmt eine andere Perspektive ein als (wahrscheinlich) die meisten von uns. Das bedeutet nicht, dass er falsch liegt oder dass der Rest von uns falsch liegt, einfach, dass jede Aussage, die Sie machen, ungenau sein wird, wenn Sie sich nicht an die Mathematik halten.

Nehmen wir die erste Aussage:

Alles, was in ein Schwarzes Loch fällt, erreicht die Singularität in einer endlichen (und normalerweise sehr kurzen) Zeit, gemessen am fallenden Objekt. Das Problem ist, dass das, was an der Singularität passiert, nicht durch die allgemeine Relativitätstheorie beschrieben wird. Tatsächlich ist die Singularität kein Teil der Mannigfaltigkeit, aus der das Universum besteht. Wenn also die Materie die Singularität erreicht, könnte man argumentieren, dass sie nicht mehr Teil des Universums ist. Ich vermute, darauf will Kip Thorne hinaus.

Beachten Sie jedoch, dass nur wenige von uns wirklich glauben, dass sich eine Singularität bildet. Die meisten von uns glauben, dass eine Form der Quantengravitation eingreifen und die Bildung einer Singularität verhindern wird. Es ist also unwahrscheinlich, dass Kip Thornes Aussage auf die reale Welt zutrifft.

Nun die zweite Aussage:

Masse erscheint uns selbstverständlich. Wenn etwas eine Masse von 1 kg hat, dann hat es eine Masse von 1 kg. Aber in der Allgemeinen Relativitätstheorie ist Masse überraschend schwer zu definieren . Es überrascht die meisten Studenten zu erfahren, dass die Schwarzschild-Lösung, die ein Schwarzes Loch beschreibt, tatsächlich eine Vakuumlösung ist , dh es ist eine Lösung, die eine Raumzeit ohne Materie beschreibt. Wir können dieser Raumzeitgeometrie jedoch eine Masse namens ADM-Masse zuweisen, und wenn wir dies tun, erhalten wir einen Massenparameter, der mit dem übereinstimmt, was wir uns als Masse des Schwarzen Lochs vorstellen. Ich vermute, das meint Kip Thorne. Die ADM-Masse ist eine Eigenschaft der Raumzeit-Geometrie und nicht die Masse eines Objekts, wie wir normalerweise darüber denken.

Die meisten von uns würden jedoch wieder einmal das Gefühl haben, dass Kip Thorne übermäßig puristisch war. Die meisten von uns würden die Masse als den Parameter betrachten, den wir in der Schwarzschild-Metrik verwenden, dh die Masse der Materie, die ursprünglich das Schwarze Loch gebildet hat.

Er schlägt also vor, dass eine tatsächliche Singularität gebildet wird und die Materie zerstört wird. Ladung (usw.) müssten wir dann durch mehr Arbeit herausfinden. Das kann ich verstehen; Danke!