หลุมดำจะระเหยผ่านการแผ่รังสีฮอว์คิงก่อนที่คุณจะผ่านพ้นเหตุการณ์ขอบฟ้าหรือไม่

ต้องใช้เวลาอย่างไม่มีที่สิ้นสุดเพื่อให้บางสิ่งบางอย่างผ่านพ้นขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำจากมุมมองของบุคคลภายนอกขอบฟ้าเหตุการณ์ หลุมดำก็ระเหยไปตามระยะเวลาอัน จำกัด จากมุมมองของคนนอกเนื่องจากรังสีฮอว์คิง

นี่หมายความว่าคุณจะไม่เคยไปถึงขอบฟ้าเหตุการณ์จริง ๆ ถ้าคุณตกลงไปในหลุมดำเพราะหลุมดำจะระเหย?

black-hole hawking-radiation

— โทมัส
แหล่งที่มา

เพื่อให้ชัดเจนถ้าคุณตกลงไปในหลุมดำคุณจะตกลงไปและพบกับภาวะเอกฐานที่ยาวนานก่อนที่มันจะหายไปสิ่งที่เกิดขึ้นกับคนที่กำลังตกอยู่และสิ่งที่คนที่อยู่ข้างนอกมองเห็นคือ 2 มุมมองที่แตกต่างกันมาก .

— userLTK

ในฐานะที่เป็น userLTK ระบุว่า "ระยะเวลาที่ไม่สิ้นสุดสำหรับบางสิ่งบางอย่างที่จะผ่านเหตุการณ์ขอบฟ้า" เป็นเพียงเกี่ยวกับผู้สังเกตการณ์ที่ดูวัตถุอยู่ในวัตถุวัตถุจริงที่ทำ "ล้ม" ไม่พบสิ่งนี้ดังนั้นคำถามของคุณจะสงสัย นอกจากนี้ตรรกะควรระบุว่าหากเป็นจริงไม่มีสิ่งใดสามารถตกลงไปในหลุมดำได้ดังนั้นจึงไม่มีหลุมดำที่สามารถขยายตัวทุกรูปแบบ

— zephyr

@ zephyr นี่เป็นจุดที่สับสนมากและไม่มีใครแน่ใจว่าจะแก้ไขมันอย่างไร มันยังไม่มีคำตอบที่สมบูรณ์

— Sir Cumference

ความซ้ำซ้อนที่เป็นไปได้ของผู้สังเกตการณ์ Infalling ไม่สามารถข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำได้

— peterh - Reinstate Monica

ฉันได้โหวตให้เปิดคำถามนี้ทิ้งไว้ - เป็นอีกคำถามที่ควรปิดซ้ำซ้อนเนื่องจากบางส่วนของคำถามถูกคัดลอกมาโดยตรงจากคำถามนี้

— Chappo พูดว่า SE Dudded Monica

คำตอบ:

ฉันถามคำถามนี้กับนักฟิสิกส์ 2-3 คนเมื่อไม่กี่วันที่ผ่านมา จิตใจที่ดีคิดเหมือนกันเหรอ?

ก่อนอื่นให้จำไว้ว่ารังสีฮอว์คิงเป็นเพียงสมมติฐานเท่านั้น มันไม่ใช่ทฤษฎี หากเราเชื่อถือสมมติฐานนั้นนี่คือสิ่งที่เราจะได้

ในทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไปหลุมดำสามารถอธิบายได้ด้วยการประมาณจำนวนหนึ่ง ตัวอย่างเช่นโซลูชัน Schwarzschild สำหรับหลุมดำอธิบายว่ามันเป็นวัตถุนิรันดร์ไม่ใช่สิ่งที่มีอยู่ในบางครั้งและไม่มีอยู่สำหรับคนอื่น ตามโซลูชันนี้ขอบฟ้าเหตุการณ์ต้องมีอยู่เสมอและต้องคงอยู่ตลอดไป

หลุมดำชวาร์สชิลด์ประมาณหลุมดำอย่างแม่นยำมาก แต่อย่างที่คุณบอกพวกเขาไม่สามารถอธิบายได้ว่าหลุมดำสามารถก่อตัวได้อย่างไรและ (สมมติว่ารังสีฮอว์คิงเป็นจริง) พวกเขาไม่ได้อธิบายว่า

แน่นอนทางออกนั้นจะไม่ช่วยเรา ฉันหาช่องที่อธิบายหลุมดำที่ระเหยได้และสร้างสรรค์ได้อย่างถูกต้อง แต่ฉันไม่พบอะไรเลย ข้อสรุปที่ฉันได้รับพร้อมกับคำถามที่ฉันถามคือปัญหาของเรามีปัญหาสำคัญ: การฉายรังสีฮอว์คิงอธิบายผ่านทฤษฎีสนามควอนตัม

ดังนั้นคุณไม่สามารถใช้โซลูชัน GR สำหรับหลุมดำได้ง่ายๆ คุณต้องการส่วนผสมที่ไม่บริสุทธิ์ของทฤษฎีสนามควอนตัมและสัมพัทธภาพทั่วไป (โปรดจำไว้ว่าทั้ง GR และ QFT ไม่เข้ากันในหลาย ๆ สถานการณ์)

ในท้ายที่สุดมันทั้งหมดลงมาถึงความจริงที่เรารู้น้อยเกี่ยวกับหลุมดำ มันเป็นไปไม่ได้จริงๆที่จะตัดสินว่าทางออกใดดีที่สุดและเราไม่สามารถตกลงกันได้ QFT กับ GR เป็นปัญหาใหญ่ คำตอบที่ดีที่สุดที่ฉันสามารถให้ได้คือ "ไม่มีใครรู้ว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณยังคงเข้าใกล้หลุมดำ"

เราไม่รู้ว่าเราจะไปถึงขอบฟ้าเหตุการณ์เราไม่รู้ว่าหลุมดำจะระเหยหรือไม่ เราก็ไม่เข้าใจพวกเขาดีพอที่จะรู้ว่าวิธีแก้ปัญหาจะทำงานอย่างไรหรือเราจะใส่ QFT ลงไปได้อย่างไร หากเราสามารถหาการประมาณที่รวม GR และ QFT เข้าด้วยกันได้อย่างเหมาะสมฉันถือว่า (แต่อย่าอ้างถึงฉันในเรื่องนี้) สถานการณ์ที่คุณอธิบายจะเป็นไปได้

ถ้าเป็นไปได้เราสามารถพูดได้อย่างมั่นใจว่าหลุมดำขนาดใดก็ได้ที่สามารถฉีกคุณออกจากกันด้วยพลังคลื่น แรงของน้ำขึ้นน้ำลงจะลดลงเมื่อขนาดของหลุมดำเพิ่มขึ้นดังนั้นเราจึงสันนิษฐานว่าหลุมดำขนาดใหญ่พอที่จะไม่ทำให้คุณแตกแยก

อย่างไรก็ตามหากเราคำนึงถึงการแผ่รังสีฮอว์คิงและหากสถานการณ์ที่คุณเสนอถูกต้องจริงหลุมดำก็จะหดตัวเมื่อมันระเหย เนื่องจากมันจะมีขนาดเล็กลงในอัตราที่เร็วขึ้นเมื่อเราเข้าใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์มันจะมีขนาดเล็กพอที่จะแยกเราออกจากกัน

— เซอร์ Cumference
แหล่งที่มา

ดังนั้นสมมติว่า (สมมติฐานใหญ่) ว่าทั้งหมดนี้ทำงานออกมาด้วยวิธีนี้และเราสามารถอยู่รอดกองกำลังน้ำขึ้นน้ำลงจากนั้นเราจะเป็นพยานเหตุการณ์ขอบฟ้าเหตุการณ์หดตัวออกจากเราตลอดเวลาที่เราเข้าหาจนกว่ามันจะหายไปโดยสิ้นเชิง? และจากจุดนั้นเราจะสังเกตเห็นว่าในไม่กี่นาที (จากมุมมองของเรา) เพื่อให้หลุมดำหายตัวไปส่วนที่เหลือของจักรวาลมีอายุพันล้านปี

— call2voyage

@ ชื่อว่า 2voyage ฉันคิดว่า? พระเจ้ารู้ดีว่าอะไรจะเกิดขึ้นจริง แต่ข้อสันนิษฐานของฉันคือใช่ แต่ถึงแม้ว่าคุณจะรอดชีวิตจากพลังคลื่นเพิ่มขึ้นคุณก็ต้องรับมือกับความร้อนแรงที่สุดจากดิสก์สะสมมวลรวมและสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งอย่างไม่น่าเชื่อ

— Sir Cumference

ฉันถามเพราะวิธีนี้ฟังดูน่ากลัวมากเหมือนหนอนตัวเดียวเดินไปสู่อนาคต

— call2voyage

@ ชื่อว่า 2voyage นั่นเป็นเพียงการขยายเวลา มันจะเหมือนกันถ้าคุณยังคงเข้าใกล้ความเร็วแสง - เวลาของคุณจะช้าลงเมื่อเทียบกับส่วนที่เหลือของจักรวาลและเวลาของจักรวาลจะก้าวหน้าเร็วขึ้นเมื่อเทียบกับคุณ หลุมดำไม่มีความสามารถในการเดินทางข้ามเวทย์มนตร์มันแค่ใช้การยืดเวลาด้วยความโน้มถ่วง วัตถุทั้งหมดที่มีแรงโน้มถ่วงจะใช้การยืดเวลาด้วยแรงโน้มถ่วง แต่หลุมดำจะยังคงขยายเวลาของคุณไปจนถึงระยะอนันต์ในขณะที่คุณเข้าใกล้ขอบเขตเหตุการณ์

— เซอร์ Cumference

ใช่ แต่ในกรณีนี้คุณไม่เคยข้ามเส้นขอบฟ้าคุณแค่จบลงในอนาคต

— call2voyage

มีคำถามที่พบบ่อยที่มีอยู่สำหรับคำถามประเภทเหล่านี้:

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

สำหรับคำถามนี้คำตอบคือไม่

— ดักลาส
แหล่งที่มา

ตามที่ได้รับการกล่าวถึงในความคิดเห็นโดย @ zephyr ปัญหาเวลาไม่สิ้นสุดจึงเป็นเรื่องจริง

เมื่อคุณเข้าใกล้หลุมดำมากขึ้นเวลาที่สัมพันธ์กับมุมมองของคุณจะไม่เปลี่ยนแปลงในลักษณะเดียวกับที่ทำจากกรอบอ้างอิงอื่น

เมื่อดูที่สถานการณ์ของคุณเองทุกอย่างจะเกิดขึ้นใน "เวลาจริง" อย่างไรก็ตามทุกสิ่งที่สังเกตเห็นเกี่ยวกับคุณและสถานการณ์ของคุณจะต้องใช้เวลา "และจำนวนวินาทีที่ไม่มีที่สิ้นสุดสำหรับหนึ่งวินาทีที่จะผ่านไป"

นี่เป็นปัญหาที่โต้แย้งกันเนื่องจากมีการตรวจวัดและอาจมีการสังเกต (ฉันต้องตรวจสอบข้อเท็จจริงนี้) ของดาวที่ "ตกลง" ลงในหลุมดำ ดังนั้นเวลาที่ไม่มีที่สิ้นสุดจากมุมมองของผู้สังเกตการณ์ภายนอกจึงเป็นไปไม่ได้เช่นกัน

กล่าวโดยสรุปวิธีที่ดีที่สุดในการตอบคำถามของคุณโดยไม่ต้องใช้ทฤษฎีสมมุติฐานหรือวิทยาศาสตร์ที่คลั่งไคล้มากนักเป็นเพียงการกล่าวว่า: ไม่มันไม่ได้หมายความว่า

— LaserYeti
แหล่งที่มา

หากเราสังเกตเห็นดาวที่ตกลงไปในหลุมดำ (ฉันต้องตรวจสอบด้วยตัวเอง) นั่นไม่ได้หมายความว่าเราได้สังเกตดาวที่ถึงขอบฟ้าเหตุการณ์ เราอาจเห็นว่าดาวถูกฉีกขาดออกจากกัน ดูเหมือนว่าจะเข้าใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์โดยพลการจนถึงจุดที่ดูเหมือนว่าจะหายไปโดยไม่เคยไปถึงขอบฟ้าเหตุการณ์จากกรอบอ้างอิงภายนอก มวลทั้งหมด / พลังงานของสิ่งใดก็ตามที่ตกลงไปในหลุมดำอาจดูเหมือนว่า "ถูกระงับ" เหนือขอบฟ้าเหตุการณ์โดยมีความเร็วที่ชัดเจนจนปรากฏเป็นศูนย์ (หรือฉันผิด)

— Keith Thompson