特異点のないブラックホール?


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私の質問は、イベントの地平線と特異点を持つことの同等性についてです。

一方では、その意味はかなり明白に見えます:

  • 特異点は、イベントの地平線、したがってブラックホールがあることを意味します。質量はゼロ体積空間で圧縮されるため、十分に近づくと、脱出速度が光の速度よりも大きくなる点があり、定義によりブラックホールが発生します。

しかし、反対はどうですか?イベントの地平線があることは、特異点の存在を意味しますか?

中性子星が光速に等しい脱出速度に到達するのに十分なほど重いが、物質を崩壊させるほど強くはないのでしょうか?

強力な力がイベントの地平線に到達する前に崩壊するためにそのような星が存在できなくても、これは等価であることを意味しません。

これは、最大の強い力の特定の値ではこれが不可能であることを意味しますが、今では、より大きな強い力を持つ想像上のエキゾチックな物質をイメージしています。

そのような「サイエンスフィクション」の問題については、特異点に崩れることなく、イベントの地平線に到達することは可能でしょう。

それとも、この2つの概念が実際に同等であり、どのように抵抗力のある問題が崩壊しても、それがイベントの地平線に到達することはありませんか?


カーニューマンメトリックの存在は、事象の地平線なしに特異点をもつことが可能かもしれないことを示唆しています。私は実際の物理学者の間で最新のコンセンサスが何であるか知りません。
ハリージョンストン

回答:


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イベントの地平線があることは、特異点の存在を意味しますか?

イベント期間は、特定のオブジェクトに固有のコンポーネントではありません。星がブラックホールに変わったときとは異なり、突然イベントホライズンが発生します。事象の地平線は、脱出速度が光の速度に等しい質量からの距離を定義する単なる数学的な境界です。私はブラックホール、太陽、地球、またはあなたのために、そのような境界を計算できます。だから私はここでの答えはノーだと思います、イベントの地平線があることは特異点の存在を意味しませんM

中性子星が光速に等しい脱出速度に到達するのに十分なほど重いが、物質を崩壊させるほど強くはないのでしょうか?

ここでの答えは、技術的にはノーです。その理由は、オブジェクトを脱出するために光の速度以上の速度が必要になると、ブラックホールになるからです。それがブラックホールの定義です。つまり、あなたが提案するこの中性子星は実際にはブラックホールであるということです。ブラックホールの別の同等の定義は、そのオブジェクトのイベントホライズンの内部に質量が集中するオブジェクトです。

しかし、あなたはまだ尋ねるかもしれません、あなたは、イベントの地平線の内側の質量が特異点ではないブラックホールを持っているでしょうか?これには、問題が特異性に陥るのを防ぐための何らかのサポートが必要です。これに対する答えは、現時点では不明であるということです。問題は、イベント期間内で突然GRと量子場の理論の両方を使用する必要があることですが、これら2つの理論はうまく機能しません。代わりに、量子重力理論を使用する必要がありますが、この理論は開発されていません。したがって、この理論が完全に具体化されるまで、最終的にこれに対するすべての答えは推測になります。


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光の速度に等しい脱出速度の方程式を書き、地球のすべての数値を接続すると、解が得られませんか?(これは、正味の重力がない半径外の質量により重力が継続的に減少する、地球内部の重力を正しく計算すると仮定して言います。私が正しく思い出せば、地球全体の質量ですが、これは明らかに地表以降では無効な解決策です。)
jpmc26

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@ jpmc26はい、あなたは正しいです。私が私の答えで提案したのは、任意の質量のイベント範囲を計算するには、それを点質量であると想定し、標準の方程式を使用することです。もちろん、これを地球に対して行うと、半径は地球の実際の半径よりもはるかに小さいため、地球がブラックホールではないことがわかります(より明白な証拠は別として)。重要なことは、あなたが「無効な」解決策を得るという事実は、あなたがそれを呼ぶように、地球はブラックホールではないことを告げるということでした。ただし、技術的にはまだイベントの地平があります。r=2GM/c2
ゼファー2017年

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そうすると、地球にはイベントの地平線がありません。地球の質量のブラックホールは。または人体質量のもの。言及しているオブジェクトの境界を計算していません。同等の質量を持つブラックホールの場合のみ。
toniedzwiedz 2017年

これが問題です。誰もブラックホールの裾の下をのぞくことができなかったので、私たちにできることは何があるかを推測することだけです。ブラックホールの現在の数式は、漸近線またはゼロによる除算を終わらせる傾向があります。たぶん、最終的には新しい数学や新しい方程式がその時点で何が起こるかを説明できるでしょう。
ハワードミラー

以下の@MarkFoskeyの回答を参照してください。イベント期間内のすべてが必然的に同じ場所に到達します(または少なくともGRが壊れて何か量子が発生するほど非常に近くなります)。
スティーブリントン2018年

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本物の中性子星は、その重力の強さが中性子縮退圧の強さを超えると、事象の地平線が現れる前に崩壊し始めます。

イベントの地平線に近づくと、静止した質量の落下を停止するために必要な力が無限大に近づきます。したがって、架空の、またはその他の有限の力が、それがイベントの地平線を持つ臨界密度に達した後、星の形を維持できるとは思いません。

そうは言っても、事象の地平線またはその内部で何が起こるかを正確に予測するには、重力の量子論が必要になる可能性が高く、私にはそれらの1つはありません。


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観測されたすべての中性子星は、質量が高すぎて「中性子縮退圧」ではサポートできません。1930年代後半にオッペンハイマーとフォルホフによって設立されました。
ロブジェフリーズ2018年

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特異点とは、「私の理論はここでは機能しない」という意味です。つまり、GRはそのポイントで何が起こるかを予測できないため、このポイントを特異点と呼びます。

最も重要なことは、地域の地図を間違えないことです。GRはマップであり、実際のブラックホールは領域です。GRは、地域で何が見つかるかを予測できるマップです。

地図に「この点については本当にわからない」と書かれている場合、テリトリーに移動したときに測定不可能な無限のものがそこに表示されることを期待するべきではありません。それは私たちの歴史的な経験に非常に反しています。今日まで、私たちはテリトリーで通常の有限なものを観察しましたが、測定不能な無限のものを見たことはありません。古い地図で無限を見ると言ったすべてのケースで、領域の測定値は有限であり、その地図(その理論)を改ざんしていることがわかりました。

したがって、マップを参照するだけの言葉として、単数性を期待する必要があるようです。あなたは本当にべきではありません、あなたの実際の船がブラックホール(領土の事)を入力したときに特異点(マップの事)を観察することを期待しています。

GRはイベントの地平線についてはほぼ正しいと判明するかもしれませんが、中心にあるものを説明するのに十分ではないことはすでにわかっています。


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私たちの多くのアマチュアは、宇宙について私たちが考えることは、実際には観測したものを予測する傾向がある方程式のセットであり、時には観測したものが方程式の予測したものと正確に一致しないことを認識していません。そして、それが起こるときに実際にそれを愛する人もいます。
ハワードミラー

質問は、GRの予測/問題である特異点について尋ねるので、GRに関する回答の方が適しています。
ロブジェフリーズ2018年

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具体的には、中性子星が事象の範囲内で消えるが、ある種の平衡状態に留まるという質問に対する答えはノーです。少なくとも、それは現在の町で唯一の立派なゲームである一般相対性理論によるとそうではありません。

M/R

r0rs/crs

回転(カー)BHの場合、詳細は少し異なる場合があります。特異点の形成は依然として予想されますが、孤立したカーBHはリング状の特異点を形成する可能性があります。これにより、(GRの)イベントホライズン内に安定した/静的なオブジェクトが存在する可能性が変更されることはなく、「特異点」が形成されることが予想されます。


r=0

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ゼファーは、事象の地平線内で何が起こるかを本当に理解するために量子重力が必要になるのは正しいです。しかし、ブラックホールのイベントホライズン(多かれ少なかれ量子力学を無視する)の内部で何が起こるかについての伝統的な説明は、特異点を形成することから物質を止めることができる力はないというものです。イベントの範囲内の座標系は、大まかに言えば、将来の方向が中心に向くようなものです。そのため、イベントの範囲内に収まるほど密度が高く、同時に、特異点まで崩壊しないほど十分に強い物質の山はありません。


中心に到達するための最大の適切な(主観的)時間の計算はありますか?半径Rのイベントホライズン(簡単にするためにシュヴァルツチャイルド)に入ると、IEは(必ずしも内側から)特異点を経験する前に、どのくらいの期間、将来の経験を行うことができますか?
Steve Linton

πrs/2crs

したがって、知られている最大の超大質量ブラックホール(約10 ^ 10の太陽質量)の場合、イベントの地平線を横切ってから約1.8日後には、何をしても特異点に到達する必要があります。Heecheeはこれで終わりです。
スティーブリントン2018年

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ブラックホールはどのようなサイズでもかまいません。それは惑星系のサイズかもしれません。物質の特定の分布を考えると、存在するために特異性は必ずしも必要ではないと思います。

しかし、ブラックホールの内部の物質はそれを逃れることができないという事実を考えると、それは最終的にすべてがますます近づき、最終的にその特異点を作成することになります。

爆破を防ぐための構造を備えた剛体のブラックホールを想像しても、内部エントロピーによって最終的にそれらの構造が崩壊し、特異点がかなり速く得られます。

それはすべてブラックホールに関する私の理解に基づいています。私は科学者ではありません。私が正しく理解できれば誰かに教えてもらえたら嬉しいです。


「内部エントロピーは最終的にそれらの構造を崩壊させる」これは量子スケールであなたをしっかりと置くので、この内部エントロピーの理論を量子的に説明してください。現在の処方でノーベル賞を獲得することはできません。OPの質問は実際にはノーベル賞レベルであり、真剣な回答に値します。
kubanczyk 2018年

ブラックホールはホーキング放射によって質量を失うと理論化されています。そして、中身がどんどん近づいていくとは限りません。IMO、特異点には無限大が含まれるため、それらは物理的に現実的でも可能でもありません。それらは単なる数学モデルです。有限から無限への交差点が必要になるため、無限は物理世界には存在できません。無限の性質により、それはパラドックスです。無限大は数ではなく数学的概念です。物理モデルが無限を与える場合、あなたは数学の誤りを犯したか、そして/またはあなたのモデルは不完全です。
トリスタン
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