Die Allgemeine Relativitätstheorie verhindert, dass Licht aus einem Schwarzen Loch entweicht, aber gilt sie auch für Gravitationswellen?
Selbst wenn die ganze Masse hinter dem Horizont in einem Moment auf magische Weise verschwinden würde, würden Sie das von außerhalb des Horizonts nicht bemerken.
Man könnte annehmen, dass in diesem Fall keine Masse mehr vorhanden wäre, die die Raumzeit krümmen könnte und das Gravitationsfeld mit c verschwinden würde, aber auf der anderen Seite muss man die Zeitdilatation berücksichtigen:
Aus der Perspektive des äußeren Beobachters stapelt sich alles, was das Schwarze Loch ausmacht, am Horizont und nähert sich ihm asymptotisch, wenn die Zeit gegen unendlich geht, einfach weil der Faktor für die Zeitdilatation gegen 0 geht, wenn sich ein Objekt dem Horizont nähert.
Daher hat das, was innerhalb eines Schwarzen Lochs zu einer bestimmten Eigenzeit eines einfallenden Beobachters passiert, nicht einmal eine entsprechende Koordinatenzeit außerhalb des Schwarzen Lochs (mathematisch eine imaginäre, aber technisch nach Unendlich), weil es aus dieser Perspektive dauert unendlich viel Zeit, um sich dem Horizont zu nähern, ganz zu schweigen von dahinter.
Wenn sich aus unserer Sicht nichts hinter dem Horizont befindet, gibt es nichts, was hinter dem Horizont Gravitationswellen erzeugen könnte. Mit anderen Worten: Was hinter dem Horizont passiert, ist außerhalb des Horizonts noch nicht passiert.
Die Antwort wäre also nein, man kann keine Gravitationswellen aus dem Inneren eines Schwarzen Lochs nach außen senden, einfach weil man im System eines außenstehenden Beobachters noch nicht einmal durch den Horizont gefallen ist. Aus seiner Perspektive befindest du dich immer außerhalb des Schwarzen Lochs und gehst nie durch den Horizont bis ins Unendliche.
Leonard Susskind erklärt dies hier und hier , und John Rennie erwähnt es in diesem Beitrag .
Alle Gravitationswellen, die innerhalb des Ereignishorizonts emittiert werden, schaffen es nicht, den Ereignishorizont zu verlassen, weil sie sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen. Und ein Lichtgeschwindigkeitssignal von drinnen bleibt drinnen.
Daher werden innerhalb des Ereignishorizonts emittierte Wellen niemals außerhalb des Ereignishorizonts beobachtet.
Wenn eine Gravitationswelle innerhalb des Ereignishorizonts erzeugt werden kann, sehe ich keinen Grund, warum sie ihr nicht entkommen sollte. Es ist möglicherweise nicht möglich, ein GW innerhalb des Ereignishorizonts zu erstellen, aber das ist eine andere Frage.
Wenn wir sagen, dass dem Ereignishorizont nichts entgehen kann, liegt der Grund dafür in der enormen Schwerkraft jenseits des Ereignishorizonts. Dieses Argument gilt wahrscheinlich nicht für die Schwerkraft, die der Grund für das Argument selbst ist.
Denken Sie daran, dass die Schwerkraft ein schwarzes Loch verursacht, nicht umgekehrt. Denn die Schwerkraft war da, bevor sich das Schwarze Loch gebildet hatte, nicht dass die Schwerkraft erschien, nachdem sich das Schwarze Loch gebildet hatte. Die Schwerkraft kontrolliert das Schwarze Loch, nicht dieses Schwarze Loch kontrolliert die Schwerkraft.
GR selbst sagt GW voraus, nicht sicher, ob es den Ursprungsort davon angibt.
Auch wenn ein GW EH nicht entkommen könnte und annehmen, dass es in EH eintreten kann, dann würde dies bedeuten, dass ein GW von einem BH absorbiert werden kann. Wenn es nicht einmal eintreten kann, würde dies bedeuten, dass GW von EH reflektiert werden kann. Dies wären Folgefragen.
Daniel Düsentrieb
Ascher
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Daniel Düsentrieb
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Timäus