Según mi comprensión de los agujeros negros de la termodinámica, si observo un agujero negro desde una distancia segura de que debo observar la radiación del cuerpo negro que emanaba de él, con una temperatura determinada por su masa. La energía de esta radiación proviene de que el agujero negro de la masa del mismo.
Pero donde (en el espacio-tiempo) ¿el proceso de generación de la radiación de Hawking suceder? Parece como debe ser en el horizonte de evento en sí. Sin embargo, aquí es un diagrama de Penrose de un agujero negro que se forma a partir de una estrella en colapso y, a continuación, se evapora, lo que he cribbed de este blog por Luboš Motl.
En el diagrama que he dibujado el mundo-las líneas de la superficie de la estrella (naranja) y un observador que permanece a una distancia segura y escapa al infinito (verde). En el diagrama puedo ver cómo el observador puede ver los fotones de la estrella y cualquier otra materia que se desploma (naranja rayos de luz). Esta será desplazada hacia el rojo a undetectably bajas frecuencias. Pero parece como si cualquier fotones emitidos desde el horizonte en sí sólo se observó en un solo instante en el tiempo (azul rayo de luz), que ve como debería ser observado como el colapso del agujero negro.
Así que parece que si observo los fotones de un agujero negro en cualquier momento antes de su eventual de evaporación, que debe haberse originado a partir de una hora antes de que el horizonte formado en realidad. Es esto correcto? Parece muy en desacuerdo con la forma en que el tema de la radiación de Hawking es generalmente reconocidas. ¿Cómo es posible que los fotones se emiten antes de la formación del horizonte? ¿La energía-tiempo de incertidumbre en relación juega un papel aquí?
Una razón por la que estoy interesado en esto es porque me gustaría saber si la radiación de Hawking interactúa con la materia que cae en el agujero negro. Parece ser que hay tres posibilidades:
- Radiación de Hawking se genera en el espacio-tiempo entre el agujero negro y el observador, de modo que no interactúan (mucho o en absoluto) con la materia que se desploma;
- Radiación de Hawking se genera cerca del centro del agujero negro, en un tiempo antes de que el horizonte de las formas, y, en consecuencia, no interactúan con la materia.
- La radiación de Hawking es realmente emitida por la materia que se desploma, que por alguna razón se calienta a muy alta temperatura a medida que se acerca al horizonte de sucesos.
- (Gracias a pjcamp) usted no puede pensar en ellos como proveniente de un punto en particular, porque son partículas cuánticas y nunca tienen un lugar definido.
Todas estas posibilidades tienen diferentes implicaciones de cómo uno debería pensar que el contenido de la información de la radiación que llega al observador, por lo que me gustaría saber cual (si alguna) es correcta.
La cuarta posibilidad hace sonar como el más razonable, pero si es el caso me gustaría un poco más de detalles, porque lo que realmente estoy tratando de entender es si el Hawking fotones puede interactuar con la materia que se desploma o no. Normalmente, si observo un fotón espero que eso haya sido emitida por algo. Si veo a uno que viene de un agujero negro, no parece razonable intentar trazar su trayectoria en el tiempo y saber a que hora y de donde vino, y si hago lo que todavía habrá que parecen haber salido de un tiempo antes de que el horizonte formado, y, de hecho, parecen ser originarios de la superficie original de la estrella en colapso, justo antes de que pasara el horizonte. Entiendo el argumento de que la materia que se desploma no experimentará ninguna radiación de Hawking, pero me gustaría saber si, desde la perspectiva del observador externo, la radiación de Hawking parece interactuar con la materia que cae en el agujero negro. Es evidente que se hace interactuar con los objetos que están lo suficientemente lejos del agujero negro, incluso si están en caída libre hacia él, así que si no interactúan con la superficie de la estrella en colapso entonces cual es el punto de corte, y por qué?
En una respuesta a continuación, Ron Maimón menciona "un microscópico punto justo donde el agujero negro que se formó primero," pero en este diagrama se parece a ninguna radiación a partir de ese punto se observó hasta que el agujero del colapso. Todo lo que he leído acerca de los agujeros negros sugiere que la radiación de Hawking se observa que emanan del agujero negro de forma continua, y no sólo en el momento del colapso, así que todavía estoy muy confundido acerca de esto.
Si la radiación es de todos los emitidos a partir de este punto en el espacio-tiempo, que parece que debe interactuar fuertemente con la caída en el asunto:
En este caso, cruzando el horizonte de sucesos no sería un sin complicaciones no-experiencia, después de todo, ya que se trataría de una colisión con una gran proporción de los que Pregonan que los fotones todos a la vez. (Se relaciona con la idea de un "firewall" que he oído hablar?)
Finalmente, me doy cuenta de que es posible que sólo estoy pensando en el camino equivocado. Sé que la existencia de los fotones no es observador independiente, por lo que supongo que se debe a que la cuestión de la procedencia de los fotones se originan no es significativo. Pero incluso en este caso, realmente me gustaría tener una más clara imagen física de la situación. Si hay una buena razón por la que "donde y cuando los fotones se originan?" no es la pregunta correcta, agradecería una respuesta que lo explica. (pjcamp la respuesta a la versión original de la pregunta va en este sentido, pero no la dirección de el tiempo-aspecto relacionado con el de la versión actual, y también no ofrece ninguna pista en cuanto a si la radiación de Hawking interactúa con la materia que se desploma, desde la perspectiva del observador.)
Nota Editorial: esta pregunta ha sido cambiado bastante desde la versión pjcamp y Ron Maimón respondió. La versión anterior estaba basado en la simetría argumento, que es correcto para un Schwartzchild agujero negro, pero no para los transitorios uno que se forma a partir de una estrella en colapso y, a continuación, se evapora. Creo que la exposición en términos de diagramas de Penrose es mucho más clara.
