Wenn ich in ein verdunstendes Schwarzes Loch falle, wo lande ich dann?

Diese Frage beschäftigt mich schon eine Weile. Ich habe eine grobe Hypothese...

So wie ich es verstehe, wird ein Beobachter, der in ein Schwarzes Loch fällt, den Ereignishorizont zu einem bestimmten zukünftigen (richtigen) Zeitpunkt überqueren, und es wird kein traumatisches Ereignis sein, wenn das Schwarze Loch groß genug ist (z. B. Gezeitenkräfte werden ziemlich sein leicht).

Außerdem wird der Beobachter sehen, wie das Universum über ihm „beschleunigt“ wird, und er kann sehen, wie jedes zukünftige Datum an einem entfernten Punkt ankommt, bevor es den Ereignishorizont überschreitet .

Außerdem verdampfen Schwarze Löcher, was zu einigen Vorbehalten gegenüber den beiden vorherigen Aussagen führen kann (die die Verdunstung nicht berücksichtigen).

Nehmen wir also an, wir haben ein großes Schwarzes Loch, das dazu bestimmt ist, im Jahr 10 50 n. Chr. zu verdampfen und zu verschwinden. Und angenommen, ich springe hinein, ausgestattet mit einem Teleskop, mit dem ich die Erde beobachten kann. Bevor ich den Ereignishorizont erreiche, werde ich 10 50 n. Chr. auf der Erde ankommen sehen. An diesem Punkt werde ich Astronomen auf der Erde sehen, die Fahnen schwenken, um anzuzeigen, dass sie das Verschwinden des Schwarzen Lochs gesehen haben. Wenn ich also nach „unten“ schaue, sehe ich einen leeren Raum, in dem kein schwarzes Loch auftaucht. Wo bin ich also? Wenn ich nur im Weltraum treibe, bin ich dann in einer Wolke aus all den anderen Objekten, die jemals in das Loch gefallen sind?

Nun zu meiner groben Hypothese: Wenn ich falle und das Loch kleiner wird und die Krümmung in der Nähe des Horizonts spitzer wird, werde ich von Gezeitenkräften erschüttert und von Hawking-Strahlung vernichtet. Jeder ausgedehnte Körper, den ich zufällig habe, wird aufgelöst, also werde „ich“ nur überleben, wenn ich ein unzerstörbarer Punkt bin, und die Wolke solcher Teilchen ist das, was Astronomen als den letzten Blitz der Hawking-Strahlung ansehen. Ist das auch nur annähernd plausibel?

Gibt es nicht verdampfende Schwarze Löcher?
@honeste_vivere hatte recht; Diese Bearbeitung macht als Bearbeitung keinen Sinn.
"Außerdem wird der Beobachter sehen, wie das Universum über ihm 'beschleunigt' wird, und kann sehen, dass jedes zukünftige Datum an einem entfernten Punkt ankommt, bevor es den Ereignishorizont überschreitet." – Dies ist ein häufiges Missverständnis und nicht einmal im Fall des Nichtverdampfens richtig (daher ergibt Ihre gesamte Frage keinen Sinn): Jeder einfallende Beobachter wird den Ereignishorizont in endlicher Zeit überschreiten. An diesem Schnittpunkt der Wortlinie des Beobachters und des Ereignishorizonts wird der vergangene Lichtkegel des Beobachters nicht das gesamte Universum außerhalb des Schwarzen Lochs umfassen, wie anhand des Kruskal-Szekeres-Diagramms leicht bewiesen werden kann.
(Ich sollte erwähnen, dass @finbot unten bereits darauf hingewiesen hat, daher verdient seine Antwort einige positive Stimmen.)

Antworten (6)

Ein paar Dinge:

1) Nur weil ein Beobachter, der den Ereignishorizont überquert, zum Zeitpunkt des Überquerens des Horizonts nicht unbedingt negative Auswirkungen verspürt, heißt das nicht, dass er nicht unweigerlich in der Singularität endet, wo es viele negative Auswirkungen geben wird --alle zeitähnlichen Kurven, die den Horizont überqueren, enden in einer endlichen Eigenzeit an der Singularität. Für ein Teilchen, das in ein sich nicht drehendes Schwarzes Loch fällt, ist es tatsächlich die gleiche Menge an Eigenzeit, die es dauern würde, um in eine Newtonsche Punktmasse zu fallen.

2) Sie müssen sehr vorsichtig sein, was Sie mit „Horizont“ im Fall eines Schwarzen Lochs meinen, das schließlich verdampft. Es gibt mehrere Definitionen von „Horizont“, und je nachdem, wie Sie die Singularität auflösen und wie das Loch verdunstet, können diese unterschiedlichen Definitionen unterschiedliche Bedeutungen haben – der häufigste Unterschied ist der scheinbare Horizont – ein „Punkt, an dem, dafür Wenn man Zeit hat, kann man nicht zurückgehen', und der Ereignishorizont – ‚der Punkt, an dem man bei der Singularität landen MUSS'. Es könnte zum Beispiel möglich sein, dass Ihre verdampfende Raumzeit des Schwarzen Lochs einen scheinbaren Horizont, aber keinen Ereignishorizont hat. In diesem Fall verschwindet das ganze Paradoxon.

3) Eine sorgfältige Antwort darauf erfordert das sorgfältige Zeichnen eines Penrose-Carter-Diagramms der relevanten Raumzeit. Wenn Sie es irgendwie geschafft haben, es so zu optimieren, dass Sie hineingefallen sind, Ihre Raketen lange genug gesprengt haben, um die Rekontraktion des Horizonts zu überleben, lautet die kurze Antwort, dass Sie nicht alle Informationen über die gesamte Zukunft erhalten würden, nur so bestimmt durch die "Null-Vergangenheit" des Horizonts - würden Sie von all den lichtartigen und zeitartigen Strahlen erfahren, die in den Horizont fielen, aber nicht von denen, die auf die Stelle zusteuerten, wo der Horizont früher war als damals Horizont war da.

Tut mir leid, wenn diese Antwort zu geschwätzig ist. Ich kann bei Bedarf in Kommentaren klären.
+1 insbesondere für Ihren dritten Punkt zum Penrose-Diagramm
Ich bin mir nicht sicher, ob dies die Frage beantwortet. 1) alles klar, was passiert zuerst, ich erreiche die Singularität oder ich sehe die Flaggen? 2) Wenn wir uns darauf einigen können, dass ich den Ereignishorizont nicht überschreite (weil er nicht lange genug andauert oder überhaupt nicht existiert), wo lande ich dann? 3) Ich werde an einem Diagramm arbeiten, aber der Ablauf ist mir noch unklar.
Nun, der Punkt beim Zeichnen des Diagramms wäre zu sehen, dass Sie tatsächlich nicht alle Flaggen sehen würden - Sie würden eine Teilmenge von ihnen sehen, die der "Null-Vergangenheit" des Punktes entsprechen, an dem Sie den scheinbaren Horizont überqueren (Eine weitere seltsame Folge des Verdampfens von Schwarzen Löchern ist, dass der Stapel ihrer scheinbaren Horizonte tatsächlich eine durchquerbare zeitähnliche Oberfläche in der größeren Raumzeit bildet). Da Sie zu keinem Zeitpunkt in der Lage sein werden, dem lokalen Licht zu entkommen, werden Sie keine Paradoxien erhalten, die schwerwiegender sind als die, die Sie durch die Pfadkrümmung im Zwillingsparadoxon erhalten würden.
Entschuldigung, das oben war nicht ganz so klar, wie ich es gerne hätte. Es würde einen Raumzeitpunkt geben, an dem der scheinbare Horizont verschwindet, oder Sie überqueren den scheinbaren Horizont. Lichtähnliche Strahlen, die dieses Ereignis signalisieren, würden in die Zukunft gehen und sich mit der Erde kreuzen. Dann würden lichtähnliche Strahlen mit Informationen über die Flüge zurückgehen. Aber da wärst du schon aus dem Loch heraus. Also kein Widerspruch.
Korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege, aber ich erinnere mich an Gravitation von Wheeler et al. dass das Antreiben von Raketen, sobald sie sich im Horizont des Schwarzen Lochs befinden, nicht hilft, sondern die Dinge sogar noch schlimmer macht. Aber es ist möglich, dass sie nur den nicht rotierenden Fall für diesen bestimmten Kommentar in Betracht gezogen haben.
Das klingt eigentlich gerade jetzt, wo ich darüber nachdenke. Ich weiß, dass es im rotierenden Fall tatsächlich so ist, dass Sie nicht gezwungen sind, die Ringsingularität zu schneiden – es gibt einen inneren Horizont, innerhalb dessen sich die Lichtkegel neu ausrichten, und Stationarität ist wieder möglich.
Ich verstehe es immer noch nicht ganz, aber ich sehe, dass ich selbst einige ernsthafte Studien durchführen muss, bevor ich ein gutes Verständnis für die Entwicklung der Raumzeit in der Nähe eines verdampfenden Schwarzen Lochs bekomme. Vielen Dank.
Ein aktuelles Diagramm oder ein Link zu einem würde sehr helfen.

Mein Verständnis ist, dass ein frei fallender Beobachter, der in ein Schwarzes Loch fällt, kein zukünftiges Datum an einem entfernten Punkt eintreffen sieht, bevor er den Ereignishorizont überschreitet. Ich glaube, das gilt nur für einen sich beschleunigenden Beobachter, der einem Horizont immer näher kommt.

Ich sehe endlich, dass Sie tatsächlich etwas über ein verdampfendes Schwarzes Loch wissen, also habe ich Ihre Antwort positiv bewertet. Ich denke, es gibt viele Idioten da draußen, die einen mathematischen Fehler gemacht haben, als sie dachten, dass der Eindringling nicht einmal den Ereignishorizont erreichen wird, bevor das Schwarze Loch durch Hawking-Strahlung erheblich kleiner wird, weshalb diese Frage wahrscheinlich vorher nicht mehr positive als negative Stimmen hatte . Das ändert nichts daran, dass eine gewisse Annahme der Quantenmechanik immer noch voraussagt, dass es am Ereignishorizont eine Firewall gibt.
Dies ist die richtige Antwort auf die Frage von OP.

Zu Ihrer Frage wird derzeit recherchiert und es wurden einige Lösungen vorgeschlagen. Ich empfehle

Kurz gesagt wird vorgeschlagen, dass die innere Energie des einfallenden Beobachters vollständig in kinetische Energie und dann in Strahlung umgewandelt wird. Diese Strahlung wird "Pre-Hawking"-Strahlung genannt. Obwohl es einige Gegenargumente gibt.

Die Verdampfung eines Schwarzen Lochs ist ein Ereignis, das stattfindet, bevor ein Teilchen den Ereignishorizont in Koordinatenzeit erreichen kann. Wenn die Schwarzschild-Metrik verwendet wird, um Ereignisse außerhalb des Ereignishorizonts zu verfolgen, gibt es nur eine Realität, unabhängig von den Koordinaten, die zur Durchführung von Messungen verwendet werden. Das heißt, wie mit der Schwarzschild-Metrik berechnet, ob in Koordinatenzeit oder lokaler (Eigen-)Zeit gemessen, verdunstet ein Schwarzes Loch, bevor ein Teilchen den Ereignishorizont erreichen kann. Dies deutet darauf hin, dass es für irgendetwas physikalisch unmöglich ist, einen Ereignishorizont zu überschreiten. Wenn Sie eine vollständigere Erklärung wünschen, habe ich einen kurzen Artikel zu diesem Thema geschrieben: Weller D. "Fünf Irrtümer, die verwendet werden, um schwarze Löcher mit Einsteins relativistischer Raumzeit zu verbinden." Progress in Physics, 2011, v. 1, 93 .

Ich denke, das ist falsch. Nur weil ein außenstehender Beobachter nie beobachtet, dass Sie den Ereignishorizont überschreiten, heißt das nicht, dass Sie den Ereignishorizont nicht in kurzer Zeit überschritten haben. Das Schwarze Loch verdunstet tatsächlich viel später, als Sie den Ereignishorizont überschreiten.
Es gibt nur eine Realität und eine logische Abfolge von Ereignissen. Der Standpunkt, von dem aus Beobachtungen gemacht werden, ändert nichts an der logischen Reihenfolge. Wenn von außerhalb des Schwarzen Lochs beobachtet wird, dass das Schwarze Loch verdunstet, bevor der Ereignishorizont überschritten werden kann, dann tritt die gleiche Realität überall dort auf, wo Beobachtungen gemacht werden. Aufgrund der durch die Schwerkraft verursachten Zeitdilatation nimmt ein Objekt, das auf ein Schwarzes Loch zufällt, die verstreichende Zeit (gemessen an der Lichtfrequenz) mit einer anderen Geschwindigkeit wahr als ein entfernter Beobachter. Aber beide Beobachter werden dieselbe logische Abfolge von Ereignissen sehen.

Wenn das Schwarze Loch verdunstet, empfängt ein entfernter Beobachter Lichtsignale von einem Objekt, das vor dem Verdunstungssignal in den Ereignishorizont eintritt, und es besteht kein Widerspruch. Das Paradoxon entstand, weil im stationären Fall Objektlichtsignale unbegrenzt in die Zukunft des Beobachters empfangen werden, und es wurde angenommen, dass dies auch für die Verdunstung der Fall wäre.

Ich glaube, mein erster Absatz unten ist unanfechtbar. Der zweite Absatz ist das, was ich als Situation verstehe - und kann durchaus falsch sein (wie 99,9% dessen, was über Schwarze Löcher geschrieben wird).

Entscheidend ist nur, wo sich der einfallende "Beobachter" in dem Moment befindet, in dem das Loch verdunstet. Sie können (wahrscheinlich sollten) die Eigenzeit als Maß verwenden, aber Sie müssen die Position (relativ zum Ereignishorizont) als Maß für diesen Zweck verwenden. Wir müssen also irgendwie die Frage beantworten "wie weit ist die Eigenzeit in dem Moment fortgeschritten, in dem das Loch verdunstet ist".
Qmechanic schlägt vor, dass wir die Erkennung von Ereignissen außerhalb des Schwarzen Lochs durch den einfallenden Beobachter verwenden, und die Korrektheit davon scheint selbstverständlich zu sein.

Die einzige Frage ist also, ob Licht aus jeder Zeit vor der Lochverdunstung in der Lage ist, den Ort des einfallenden Beobachters zu erreichen, bevor es den Horizont durchdringt. Wenn man die quantenmechanischen Effekte vorerst ignoriert, scheint GR vorherzusagen, dass der fallende Beobachter außerhalb des Horizonts bleibt.
QM könnte den Beobachter tatsächlich in den Horizont „versetzen“, aber auch hier ist die Frage nicht, was in der richtigen Zeit passiert, sondern wo sich der Beobachter in dem Moment befindet, in dem progressive, extern erzeugte Taktimpulse ihn erreichen. Mein Verständnis ist, dass sich die „fallende Beobachtung“ bei dieser Messung tatsächlich dem Ereignishorizont nähert – und nicht auf eine zentrale Singularität fällt, wie Analysen nahelegen, die die richtige Zeit unter Ausschluss aller anderen verwenden.

Wenn ich in ein verdunstendes Schwarzes Loch falle, wo lande ich dann?
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