Würde ein Schwarzes Loch durch Hawking-Strahlung verdampfen, bevor Sie hinter den Ereignishorizont fallen?

Es dauert unendlich lange, bis etwas aus der Perspektive einer Person außerhalb des Ereignishorizonts über den Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs hinausfällt. Auch schwarze Löcher verdampfen aus der Sicht eines Außenstehenden aufgrund von Hawking-Strahlung nach endlicher Zeit.

Bedeutet dies, dass Sie den Ereignishorizont nie wirklich erreichen würden, wenn Sie in ein Schwarzes Loch fallen würden, weil das Schwarze Loch verdampfen würde?

Nur um es klar zu sagen, wenn Sie in ein schwarzes Loch fallen, würden Sie hineinfallen und die Singularität treffen, lange bevor sie verdunstet ist, was mit der Person passiert, die hineinfällt, und was die Person draußen sieht, sind zwei sehr unterschiedliche Perspektiven desselben Ereignisses .
Wie userLTK angibt, bezieht sich die "unendliche Zeit, in der etwas über den Ereignishorizont hinausfällt" nur auf einen Beobachter, der beobachtet, wie ein Objekt hineinfällt. Das eigentliche Objekt, das das "Fallen" durchführt, erfährt dies nicht, daher ist Ihre Frage strittig. Außerdem sollte die Logik anzeigen, dass, wenn das wahr wäre, nichts in ein Schwarzes Loch fallen könnte und daher keine Schwarzen Löcher entstehen oder größer werden könnten.
@zephyr Dies ist ein Punkt großer Verwirrung und niemand ist sich ganz sicher, wie er gelöst werden kann. Es gibt noch keine vollständige Antwort.
Ich habe dafür gestimmt, diese Frage offen zu lassen - es ist die andere Frage, die als Duplikat geschlossen werden sollte, da Teile davon direkt von dieser kopiert wurden .

Antworten (3)

Ich habe diese Frage vor ein paar Tagen ein paar Physikern gestellt. Große Köpfe denken gleich, huh?

Denken Sie zunächst daran, dass die Hawking-Strahlung nur hypothetisch ist. Es ist keine Theorie. Wenn wir dieser Hypothese vertrauen, können wir das bekommen.

In der Allgemeinen Relativitätstheorie können Schwarze Löcher durch eine Reihe von Annäherungen beschrieben werden. Zum Beispiel beschreibt die Schwarzschild-Lösung für ein Schwarzes Loch es als ein ewiges Objekt – nicht etwas, das für einige Zeiten existiert und für andere nicht existiert. Nach dieser Lösung muss der Ereignishorizont immer existiert haben und ewig bestehen bleiben.

Schwarzschild-Schwarze Löcher nähern sich Schwarzen Löchern sehr genau an, aber wie Sie sehen können, erklären sie nicht, wie ein Schwarzes Loch entstehen kann, und (unter der Annahme, dass Hawking-Strahlung real ist) erklären sie nicht, wie eines schließlich verdampfen könnte.

Natürlich hilft uns diese Lösung nicht weiter. Ich habe weiter nach einem gesucht, das ein verdampfendes, erstellbares Schwarzes Loch genau beschreibt, aber ich habe nichts gefunden. Die Schlussfolgerung, zu der ich zusammen mit den von mir gestellten Fragen gekommen bin, ist, dass unsere Frage ein großes Problem hat: Die Hawking-Strahlung wird durch die Quantenfeldtheorie erklärt.

Sie können also nicht einfach eine GR-Lösung für ein Schwarzes Loch verwenden; Sie bräuchten eine unheilige Mischung aus Quantenfeldtheorie und allgemeiner Relativitätstheorie (denken Sie daran, dass sowohl GR als auch QFT in vielen Situationen nicht kompatibel sind).

Am Ende kommt es darauf an, wie wenig wir wirklich über Schwarze Löcher wissen. Es ist nicht wirklich möglich festzustellen, welche Lösung die beste ist, und unsere Unfähigkeit, QFT mit GR in Einklang zu bringen, stellt ein großes Problem dar. Die beste Antwort, die ich geben könnte, ist "Niemand weiß wirklich, was passieren würde, wenn Sie sich weiter einem Schwarzen Loch nähern würden".

Wir wissen nicht, ob wir den Ereignishorizont erreichen würden, wir wissen nicht, ob das Schwarze Loch verdampfen wird. Wir verstehen sie einfach nicht gut genug, um zu wissen, welche Lösung funktionieren würde oder wie wir QFT darin integrieren würden. Wenn wir es irgendwie schaffen würden, eine Annäherung zu finden, die GR und QFT richtig kombiniert, gehe ich davon aus (aber zitiere mich nicht dazu), dass die von Ihnen beschriebene Situation möglich wäre.

Wenn es möglich ist, könnten wir übrigens getrost sagen, dass ein Schwarzes Loch jeder Größe Sie durch Gezeitenkräfte auseinanderreißen könnte. Die Gezeitenkräfte werden mit zunehmender Größe des Schwarzen Lochs schwächer, sodass man annehmen würde, dass ein ausreichend großes Schwarzes Loch Sie nicht auseinanderreißen würde.

Wenn wir jedoch die Hawking-Strahlung berücksichtigen und Ihr vorgeschlagenes Szenario tatsächlich richtig wäre, würde das Schwarze Loch schrumpfen, wenn es verdunstet. Da es schneller kleiner werden würde, wenn wir uns dem Ereignishorizont nähern, wäre es bald klein genug, um uns auseinanderzureißen.

Unter der Annahme (GROSSE Annahme), dass dies alles so funktioniert und wir Gezeitenkräfte irgendwie überleben können, würden wir dann Zeuge werden, wie der Ereignishorizont ständig von uns wegschrumpft, wenn wir uns nähern, bis er vollständig verschwindet? Und dann würden wir an diesem Punkt bemerken, dass in den wenigen Augenblicken, die es (aus unserer Sicht) dauerte, bis das Schwarze Loch verschwand, der Rest des Universums Milliarden von Jahren gealtert war?
@called2voyage, nehme ich an? Gott weiß, was wirklich passieren würde, aber meine Vermutung ist ja. Aber selbst wenn Sie die immer stärker werdenden Gezeitenkräfte irgendwie überlebt hätten, müssten Sie sich mit der extremen Hitze der Akkretionsscheibe und den unglaublich starken Magnetfeldern auseinandersetzen.
Ich frage, weil diese Lösung sehr nach einem Einweg-Wurmloch in die Zukunft klingt.
@called2voyage So funktioniert die Zeitdilatation. Es wäre dasselbe, wenn Sie sich weiter der Lichtgeschwindigkeit nähern würden – Ihre Zeit würde im Verhältnis zum Rest des Universums langsamer voranschreiten, und die Zeit des Universums würde im Verhältnis zu Ihnen schneller fortschreiten. Ein Schwarzes Loch hat keine magischen Zeitreisefähigkeiten, es nutzt nur die gravitative Zeitdilatation. Alle Objekte mit Schwerkraft wenden die Gravitationszeitdilatation an, aber Schwarze Löcher werden Ihre Zeit weiterhin bis ins Unendliche dehnen, wenn Sie sich ihren Ereignishorizonten nähern.
Richtig, aber in diesem Fall überquert man nie den Horizont, man landet einfach in der Zukunft.
@called2voyage Auch hier weiß niemand wirklich, wie man das löst, aber vielleicht. Denken Sie daran, dass das Schwarze Loch weiter schrumpfen und die Gezeitenkräfte weiter zunehmen werden. Selbst wenn Sie die anderen tödlichen Teile eines Schwarzen Lochs irgendwie überleben würden, würden Sie wahrscheinlich immer noch auseinandergerissen werden.
Ich fange an zu verstehen, was Hawking meinte, als er sagte, dass es keine schwarzen Löcher gibt.
@called2voyage: Wenn es stimmt, dass der Ereignishorizont schrumpft, wenn Sie sich nähern (aufgrund der Zeitdilatation), würden Sie auch von der Hawking-Strahlung bombardiert. Die Gesamtmenge an Strahlung, die Sie treffen würde, ist endlich, daher wäre es möglich, sich dagegen abzuschirmen, aber es wäre unangenehm.
@called2voyage Sie müssen nicht versuchen, durch den Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs zu tauchen, um eine Reise in die ferne Zukunft zu bekommen. Sie können einfach einen Kurs planen, der Sie in die Nähe des Ereignishorizonts bringt, ohne ihn tatsächlich zu durchlaufen, und Ihre Uhr wird am Ende viel weniger Zeit aufgezeichnet haben als die eines externen Betrachters. Das Reisen mit naher Lichtgeschwindigkeit ist jedoch wahrscheinlich eine sicherere Methode für solche Zeitreisen.
@Douglas Ich weiß, ich habe dem einfallenden Beobachter auf die offensichtliche Nichtexistenz des Ereignishorizonts hingewiesen.
@called2voyage Ich glaube nicht, was Sir Cumference geschrieben hat. Laut GR werden Sie den Ereignishorizont in kurzer Zeit passieren, wenn Sie nicht von einer Akkretionsscheibe blockiert werden. Wie es für einen Beobachter im Unendlichen aussieht, ist eine andere Sache als für Sie. Von Ihrem Punkt aus werden Sie den Ereignishorizont passieren, und wenn es ein ausreichend großes Schwarzes Loch ist, werden Sie (noch) nicht von Gezeitenkräften getötet. Natürlich wurden GR und QM nicht gelöst, daher könnte GR falsch sein. Aber bis wir sie lösen, werden wir nicht wissen, auf welche Weise es falsch sein wird.
Ich bin ziemlich verwirrt über Ihre Frage, meinen Sie, was mit Ihnen passiert, wenn Sie hineinfallen und das Schwarze Loch gleich danach stirbt?

Es gibt eine bestehende FAQ für diese Art von Fragen:

http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/BlackHoles/fall_in.html

Für diese spezielle Frage lautet die Antwort nein.

Wie in einem Kommentar von @zephyr erwähnt wurde, ist das Problem der unendlichen Zeit eigentlich kein Problem.

Wenn Sie sich einem Schwarzen Loch nähern, ändert sich die relative Zeit zu Ihrem Standpunkt nicht in der gleichen Weise wie bei einem anderen Bezugsrahmen.

Wenn Sie sich Ihre eigene Situation ansehen, würde alles in „Echtzeit“ passieren, aber alles, was über Sie und Ihre Situation beobachtet wird, würde „und unendlich viele Sekunden dauern, bis eine Sekunde vergeht“.

Dies ist auch ein umstrittenes Thema, da es Messungen und möglicherweise Beobachtungen (ich müsste dies tatsächlich überprüfen) von Sternen gegeben hat, die in Schwarze Löcher "fallen". Die unendliche Zeit aus der Sicht des außenstehenden Beobachters ist also auch nicht möglich.

Kurz gesagt, der beste Weg, Ihre Frage zu beantworten, ohne zu sehr auf Theorie, Hypothesen oder verrückte Wissenschaft einzugehen, ist einfach zu sagen: Nein, das bedeutet es nicht.

Wenn wir beobachtet haben, wie ein Stern in ein Schwarzes Loch fällt (das müsste ich selbst überprüfen), heißt das nicht, dass wir beobachtet haben, dass der Stern den Ereignishorizont erreicht. Wir könnten nur sehen, wie der Stern auseinandergerissen wird. Es scheint sich willkürlich dem Ereignishorizont zu nähern, bis zu dem Punkt, an dem es zu verschwinden scheint, ohne jemals den Ereignishorizont von einem äußeren Bezugsrahmen tatsächlich zu erreichen. Die gesamte Masse/Energie von allem, was in das Schwarze Loch fällt, könnte knapp über dem Ereignishorizont "schweben", wobei sich seine scheinbare Geschwindigkeit asymptotisch Null nähert. (Oder ich liege falsch.)
Würde ein Schwarzes Loch durch Hawking-Strahlung verdampfen, bevor Sie hinter den Ereignishorizont fallen?
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