イベントの地平線を過ぎる前に、ブラックホールはホーキング放射によって蒸発しますか?


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イベントが地平線の外側にいる人の観点から、ブラックホールの地平線を通り過ぎるには、無限の時間がかかります。ブラックホールは、ホーキング放射のために部外者の観点から有限時間後に蒸発します。

これは、ブラックホールが蒸発したためにブラックホールに落ちた場合、実際にイベントの水平線に到達しないことを意味しますか?


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明確にするために、ブラックホールに落ちた場合、蒸発するずっと前に特異点に陥り、その特異点に出会うでしょう。 。
userLTK

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userLTKが示すように、「何かがイベントの地平線を超える無限の時間」は、オブジェクトの落下を見ているオブザーバーに関するものです。それに加えて、それが本当なら、ブラックホールに落ちるものは何もないので、すべてのブラックホールが形成または拡大することはできないことをロジックが示す必要があります。
ゼファー

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@zephyrこれは大きな混乱のポイントであり、どのようにそれを解決するかについては誰も確信していません。完全な答えはまだありません。
サーカムフェレンス


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私はこの質問を開いたままにすることに投票しました-それの一部がこの質問から直接コピーされたので、それは複製として閉じられるべきもう一つの質問です。
チャッポは、SEを疑ったモニカ

回答:


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私は数日前に数人の物理学者にこの質問をしました。偉大な心は同じように考えていますか?

まず、ホーキング放射は仮説にすぎないことを念頭に置いてください。それは理論ではありません。その仮説を信頼すれば、これが得られるものです。

一般相対性理論では、ブラックホールは多くの近似によって説明できます。たとえば、ブラックホールのシュワルツシルトソリューションは、それを永遠のオブジェクトとして記述します。ある時点では存在し、他の時点では存在しないものです。このソリューションによれば、イベントホライズンは常に存在している必要があり、永遠に存在し続ける必要があります。

シュワルツシルトブラックホールはブラックホールに非常に正確に近似していますが、おわかりのように、ブラックホールがどのように形成されるのかを説明できず、(ホーキング放射が本物であると仮定して)最終的に蒸発する方法を説明していません。

もちろん、その解決策は役に立ちません。蒸発する、作成可能なブラックホールを正確に記述するものを探し続けましたが、何も見つかりませんでした。私が尋ねた結論と一緒に来た結論は、私たちの質問には大きな問題があるということです。ホーキング放射は場の量子論によって説明されます。

したがって、ブラックホールにGRソリューションを単純に使用することはできません。量子場の理論と一般相対性理論の不浄な混合物が必要になります(GRとQFTは多くの状況で互換性がないことに留意してください)。

最終的に、それはすべて、ブラックホールについて私たちが本当に少ししか知らないことに帰着します。どのソリューションが最適であるかを判断することは実際には不可能であり、QFTとGRを調和させることができないことは大きな問題となります。私が言える最善の答えは、「あなたがブラックホールに近づき続けたらどうなるか、誰も本当に知りません」です。

イベントの地平線に到達するかどうかはわかりません。ブラックホールが蒸発するかどうかもわかりません。どのソリューションが機能するのか、またはどのようにQFTを導入するのかを知るほど十分にそれらを理解していないだけです。何らかの方法でGRとQFTを適切に組み合わせた近似を見つけることができた場合、あなたが説明した状況が可能になると思います(ただし、これについては引用しません)。

ちなみに、可能であれば、どんなサイズのブラックホールでも潮ti力であなたを引き裂くことができると自信を持って言えます。ブラックホールのサイズが大きくなると潮forces力が弱くなるので、十分な大きさのブラックホールはあなたを引き裂かないと考えられます。

ただし、ホーキング放射を考慮し、提案されたシナリオが実際に正しい場合、ブラックホールは蒸発して縮小します。イベントの地平線に近づくにつれて、速度は速くなりますので、すぐに私たちを引き裂くのに十分なほど小さくなります。


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このようにすべてがこのように機能し、潮力をどうにか生き残ることができると仮定すると(BIG仮定)、イベントの地平線が完全に消えるまで近づいてくると絶えず縮小していくのを目撃しますか?そして、その時点で、ブラックホールが消滅するのに(私たちの観点から)数時間で、残りの宇宙は何十億年も経ったことに気付くでしょう。
called2voyage

@ called2voyageと思う?神は本当に何が起こるかを知っていますが、私の仮定はイエスです。しかし、どうにかして潮forces力の増加し続ける力を生き延びたとしても、降着円盤からの極端な熱と信じられないほど強い磁場に対処する必要があります。
サーカンファレンス

そのソリューションは、未来への一方通行のワームホールのようにひどく聞こえるからです。
called2voyage

@ called2voyageそれがまさに時間の膨張の働きです。あなたが光の速度に近づいていれば同じです。あなたの時間は宇宙の他の部分に比べてゆっくりと進み、宇宙の時間はあなたに比べて速く進みます。ブラックホールには魔法のタイムトラベル機能はありません。重力の時間膨張を使用するだけです。重力のあるすべてのオブジェクトは重力の時間膨張を適用しますが、イベントの地平線に近づくとブラックホールは時間を無限に膨張させ続けます。
サーカンファレンス

正しいが、この場合、あなたは決して地平線を越​​えることはない、あなたはただ将来的に終わる。
called2voyage


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@zephyrのコメントで言及されているように、無限時間の問題は実際には問題ではありません。

ブラックホールに近づくと、視点への相対的な時間は、別の参照フレームからの場合と同じようには変化しません。

あなた自身の状況を見ると、すべてが「リアルタイム」で発生しますが、あなたとあなたの状況について観察されることはすべて、「通過するのに1秒で無限の量の時間がかかります」。

また、ブラックホールに「落ちている」星の測定値と観測値(実際にこれを確認する必要があります)があったため、これは争われている問題です。したがって、外部の観測者の視点からの無限の時間も不可能です。

要するに、理論、仮説、または狂気の科学にあまり入らないであなたの質問に答える最良の方法は、単に述べることです:いいえ、それはそれを意味しません。


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ブラックホールに落ちる星を観察した場合(自分で確認する必要があります)、それは星がイベントの地平線に到達するのを観察したという意味ではありません。星が引き裂かれているのが見えるかもしれません。それは、実際に外部の参照フレームからイベントの地平線に到達することなく、イベントの地平線にarbitrarily意的に近づき、消失するように見えるように見えるでしょう。ブラックホールに落ちるもののすべての質量/エネルギーは、イベントの地平線のすぐ上で「浮遊」しているように見え、その見かけの速度は漸近的にゼロに近づいています。(または私は間違っています。)
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