Me gustaría saber si cuando una estrella moribunda colapsa en un agujero negro, ¿hay algo dentro o en el horizonte de sucesos que esté interactuando con el campo de Higgs?
Respuestas
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Es importante comprender que la energía también puede tener masa. Por ejemplo, el 99% de la masa del protón se debe a la energía de enlace de los quarks que contiene. Sólo un 1% proviene de la interacción de los quarks con el campo de Higgs. Así que sólo las masas de las partículas elementales se deben enteramente al campo de Higgs. Puesto que un agujero negro es un estado ligado y no una partícula elemental, no necesitamos invocar el campo de Higgs para explicar toda su masa.
La Relatividad General trata la masa y la energía como equivalentes y las relaciona mediante la famosa ecuación de Einstein $E=mc^2$ . Tanto la masa como la energía contribuyen a la curvatura del espaciotiempo. Así que mientras hablamos de que un agujero negro tiene una masa de $M$ también podríamos decir que tiene una energía de $Mc^2$ . Ambos son iguales en GR. Esto significa que no necesitamos invocar el campo de Higgs para explicar el campo gravitatorio de un agujero negro o de cualquier objeto masivo. Podríamos tener construyó nuestro agujero negro a partir de fotones sin masa y todavía tendría una masa $M$ relacionados con la energía $E$ que le dedicamos $E=Mc^2$ .
Así que la conclusión es que no necesitamos preocuparnos por el campo de Higgs cuando trabajamos con cálculos en RG. Esto está muy bien, ya que no tenemos una teoría de la gravedad cuántica, por lo que el problema de la conciliación de la gravedad con la teoría cuántica de campos está actualmente sin resolver. Vivimos con la esperanza de que, cuando comprendamos la gravedad cuántica, quedará claro cómo está implicado el campo de Higgs.
ChrisA
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Para responder a la pregunta del título de este post: la masa de un agujero negro, y el campo gravitatorio propagado por esa masa, proceden de la masa del objeto que originalmente colapsó y formó el agujero negro, más cualquier masa que cayera en él después.
Dado que el campo gravitatorio de un agujero negro ya existía antes de que se formara el propio agujero, no parece necesario invocar la dinámica específica del mecanismo de Higgs en el horizonte de sucesos para explicar de algún modo la masa del agujero negro.
