Wurde die Geschwindigkeit von Photonen aus Schwarzen Löchern bereits gemessen?

Wurde die Geschwindigkeit von Photonen, die von Schwarzen Löchern kommen, schon gemessen? Mir sind solche Messungen nicht bekannt.

Der Grund für die Frage ist folgender: Wenn die Raumzeit in der Nähe von Schwarzen Löchern einige zusätzliche Dimensionen hat, dann könnten Photonen, die in dieser höherdimensionalen Raumzeit erzeugt werden, in diesen zusätzlichen Dimensionen Nicht-Null-Komponenten des Wellenvektors haben. Auf der Erde sehen wir jedoch nur unsere 3 oder 4 Komponenten des Wellenvektors, also sehen wir vielleicht nur die Projektion des ursprünglichen Wellenvektors auf unsere (3,1)-dimensionale Raumzeit. In diesem Fall könnte die Geschwindigkeit der Photonen geringer sein als die Standardlichtgeschwindigkeit.

Ich denke dabei an ein spezielles Modell unseres Universums. Ich glaube, dass unser Universum der Horizont einer (4,2)-dimensionalen Raumzeit ist. An diesem Horizont (der unser Universum ist) sehen wir die zusätzlichen Dimensionen nicht, sie sollten jedoch in der Nähe von Schwarzen Löchern sichtbar sein. In diesem Modell sind schwarze Löcher also die Fenster in die zusätzlichen Dimensionen.

Nein, ich glaube nicht. Wir haben Detektoren, die ein Photon empfangen, was alle Informationen sind, die wir haben. Wir verwenden lokale Experimente, um die Lichtgeschwindigkeit abzuleiten, und weitere Experimente, um abzuleiten, dass die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum konstant ist. Dann arbeiten wir rückwärts, um zu sagen: „Dieses Photon muss die Umgebung des Schwarzen Lochs vor X Jahren verlassen haben“. Wir haben nur 1 Information, "empfangenes Photon zum Zeitpunkt = jetzt"; wir wissen nicht, „wann“ das Photon emittiert wurde. Ich denke, wir müssten lokal ein Schwarzes Loch erschaffen und Experimente durchführen, um Ihr Modell zu verifizieren. Simulationen mit Annahmen können das leisten.
Ich nehme an, Sie meinen "aus der Nähe von Schwarzen Löchern kommend"? Es wurde keine (Hawking-)Strahlung beobachtet, die von einem Schwarzen Loch stammt.
@RobJeffries Entschuldigung, dass ich nicht genau bin. Ich meinte "aus der Nähe von Schwarzen Löchern kommen".
@Quantic Wir messen die Lichtgeschwindigkeit auf mindestens neun Dezimalstellen genau. Ich verstehe also nicht, warum dies bei Licht aus der Nähe von Schwarzen Löchern nicht möglich sein sollte.

Antworten (1)

Nein.

  1. Photonen können nicht aus der Singularität eines Schwarzen Lochs oder von jenseits des Ereignishorizonts kommen.
  2. Obwohl es einige sehr gute Kandidaten für Schwarze Löcher gibt, wurde keiner mit Sicherheit beobachtet.
  3. Wir haben Hawking-Strahlung nie beobachtet: Sie bleibt theoretisch.
  4. Wir haben Strahlung von der Akkretionsscheibe wahrscheinlicher Schwarzer Löcher beobachtet, aber die Materie in dieser Scheibe kreist in „normaler“ Raumzeit.
  5. Eine direkte Messung der Geschwindigkeit einzelner Photonen ist so gut wie ausgeschlossen. Wir können die Lichtgeschwindigkeit messen, indem wir an einem Punkt Photonen erzeugen und dann messen, wann diese Photonen an einem anderen ankommen. Sie können den Durchgang eines Photons nicht messen, da Sie mit ihm interagieren müssten, um ihn zu messen. Wenn Sie damit interagieren, ist es nicht mehr dasselbe Photon. Dies führt zu...
  6. Wenn wir von einem Photon sprechen, das von einem Punkt zum anderen wandert, denken Sie daran, dass es sich um einen Quantenprozess handelt: Das Photon interagiert mit Materie und mit sich selbst. Photonen sind keine klassischen Teilchen. Alles an ihnen muss durch Quantenelektrodynamik betrachtet werden.
  7. Die Blitze von Pulsaren kommen aus einer Region mit intensiver Schwerkraft. Sie breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus: Pulsare, die von verschiedenen Orten aus gemessen werden, blitzen aufgrund der Lichtlaufzeit zu leicht unterschiedlichen Zeiten auf. Es gibt nichts Besonderes an der Raumzeit außerhalb eines Schwarzen Lochs im Vergleich zu der um einen Neutronenstern, nur einen graduellen Unterschied. Die Gravitation um einen Neutronenstern ist immer noch ziemlich intensiv, g ≈ 10 12 m s − 2
  8. Gravitations-Rotverschiebung von Weißen Zwergen ist bekannt. Die Gravitations-Rotverschiebung wird von der Relativitätstheorie vorhergesagt, die eine konstante Lichtgeschwindigkeit annimmt.
  9. Konstante Lichtgeschwindigkeit ist ziemlich grundlegend für die Relativitätstheorie. Wenn eine Theorie dies bricht, ist eine Menge anderer Physik gebrochen (außergewöhnliche Behauptungen erfordern außergewöhnliche Beweise)
ad 1-4): Ich meinte "Photonen aus der NÄHE von Schwarzen Löchern". ad 5): Wir messen die Lichtgeschwindigkeit ziemlich genau, warum sollte dies also nicht auch für das Licht von Schwarzen Löchern möglich sein. ad 6): Ich verstehe die Relevanz dieses Kommentars nicht. ad 7): Das ist für mich ein wichtiges Argument. Die Frage ist, ob die Raumzeit um Pulsare wirklich stark deformiert ist. ad 8): Weiße Zwerge haben meines Wissens keine so stark deformierte Raumzeit. ad 9): Ja, das stimmt, aber die Frage ist, ob es in der stark deformierten Raumzeit in der Nähe von Schwarzen Löchern etwas anderes gibt.
im Körper besprochen. Wenn Photonen keine konstante Geschwindigkeit haben, bin ich mir nicht einmal sicher, was "Raumzeit" bedeutet, ich weiß sicherlich nicht, ob Schwarze Löcher existieren.
zu 5): Aus einem Schwarzen Loch kommen nicht einzelne Photonen, sondern ein ständiger Strom von Photonen. Ich weiß nicht wirklich, wie die Lichtgeschwindigkeit gemessen wird. Vor etwa 120 Jahren wurde eine rotierende Scheibe mit einem Schlitz verwendet, um zu messen, wann die Lichtbündel auf einen Detektor in einiger Entfernung trafen. Zumindest ein solches Verfahren sollte möglich sein. Aber natürlich ist die Messung eines einzelnen Photons ziemlich schwierig oder unmöglich.
ad 7): Pulsare senden sehr regelmäßig (Millisekunden) Lichtblitze aus. Dieses Licht kann also keine variable Geschwindigkeit haben. Andererseits weiß ich nicht, wo dieses Licht erzeugt wird (z. B. an der Oberfläche oder irgendwo hoch am „Himmel“). Allerdings ist das Licht von Schwarzen Löchern ziemlich verschmiert, daher denke ich, dass es eine größere Chance gibt, einen solchen Effekt mit variabler Geschwindigkeit zu messen.
Wurde die Geschwindigkeit von Photonen aus Schwarzen Löchern bereits gemessen?
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