Mi entendimiento es que la luz no puede escapar de dentro de un agujero negro (dentro del horizonte de evento). También he oído que información puede propagarse más rápido que la velocidad de la luz. Me parece que la atracción gravitacional causada por un agujero negro lleva información sobre la cantidad de masa dentro del agujero negro. Así que, ¿cómo esta información escape? ¿Mirando desde un punto de vista de partícula: hacer los gravitones (exista) viajar más rápido que los fotones?
Respuestas
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Bernard
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Hay algunas buenas respuestas aquí ya, pero espero que este es un buen resumen:
La radiación electromagnética puede escapar de un agujero negro, ya que viaja a la velocidad de la luz. Del mismo modo, gravitacional de la radiación no puede escapar de un agujero negro, porque también viaja a la velocidad de la luz. Si la radiación gravitatoria podría escapar, teóricamente podría utilizar para enviar una señal desde el interior del agujero negro para el exterior, lo cual está prohibido.
Un agujero negro, sin embargo, puede tener una carga eléctrica, lo que significa que hay un campo eléctrico a su alrededor. Esto no es una paradoja, porque un campo eléctrico estático es diferente de la radiación electromagnética. Del mismo modo, un agujero negro tiene una masa, por lo que tiene un campo gravitatorio a su alrededor. Esto no es una paradoja, ya sea porque el campo gravitatorio es diferente de la radiación gravitatoria.
Usted dice que el campo gravitatorio lleva información acerca de la cantidad de masa (en realidad la energía) en el interior, pero que no ofrece una manera para que alguien en el interior de enviar una señal al exterior, porque para hacerlo tendrían que crear o destruir energía, lo cual es imposible. Así, no hay ninguna paradoja.
Así, la información no tiene que escapar desde el interior del horizonte, porque no es en el interior. La información está en el horizonte.
Una forma de ver que es por el hecho de que desde la perspectiva de un observador fuera del horizonte de un agujero negro, nunca nada que cruza el horizonte. Es asintóticamente llega al horizonte de tiempo infinito (como se mide desde el punto de vista de un observador en el infinito).
Otra forma de ver que es el hecho de que a partir de las condiciones de frontera en el horizonte se puede obtener toda la información que necesitas para describir el espacio-tiempo fuera, pero que es algo más técnico.
Por último, desde el clásico GR es un geométrica de la teoría y no una teoría cuántica de campos*, gravitones no es la manera apropiada de describir.
*Para aclarar este punto, GR puede admitir una descripción en el marco de calibre teorías como la teoría del electromagnetismo. Pero a pesar de que el electromagnetismo puede admitir una segunda cuantización (y se describe como un QFT), GR no puede.
Lehane
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Vamos a conseguir algo de la siguiente manera: vamos a estar de acuerdo en no llevar gravitones en esta respuesta. La razón es simple: cuando usted habla de gravitones que implica un montón de cosas acerca de los fenómenos cuánticos, ninguno de los cuales es realmente necesaria para responder a su pregunta principal. En cualquier caso, gravitones se propagan con la misma velocidad como fotones: la velocidad de la luz, $c$. De esta manera podemos centrarnos simplemente en el Clásico GR, es decir, el Diferencial de la Geometría del espacio-Tiempo: esto es más que suficiente para responder a su pregunta.
En esta configuración, GR es una teoría que dice cuánto de la curvatura de un espacio "sufre" una cierta cantidad de masa (o energía, cf Estrés-Tensor de Energía).
Un Agujero Negro es una región del espacio-tiempo que tiene una intensa curvatura que se "pellizca" una cierta región del espacio-tiempo.
En este sentido, no es demasiado malo para entender lo que está pasando: si se puede medir la curvatura del espacio-tiempo, definitivamente se puede decir si o no usted se está moviendo hacia una región de aumento de la curvatura (es decir, hacia un bloque hueco).
Esto es exactamente lo que hace: uno mide la curvatura del espacio-tiempo y con eso es suficiente: en algún punto, la curvatura es tan intensa que la luz que los conos son "volteado". En ese punto exacto, se define el Horizonte de Sucesos, es decir, que la región del espacio-tiempo donde la causalidad es afectada por la curvatura del espacio-tiempo.
Esta es la manera de hacer un mapa del espacio-tiempo y gráfico de los agujeros negros. Dado que la curvatura es proporcional a la atracción gravitacional, esta secuencia de ideas completamente direcciones de tu duda: no tiene nada que provenga de fuera del agujero negro, ni nada de eso. Todo lo que necesitas es el gráfico de la curvatura del espacio-tiempo, la medición de lo que sucede a tu luz-de la estructura del cono. A continuación, encontrará que su Horizonte de Sucesos y, por lo tanto, su agujero negro. De esta manera tienes toda la información que necesita, sin tener nada saliendo del agujero negro.
MRA
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El problema aquí es una mala interpretación de lo que es una partícula en QFT.
Una partícula es una excitación de un campo, no en el campo. En QED, si se establece una estática central de carga, y dejarlo allí un tiempo muy largo, que establece un campo de $E=k{q \over r^2}$. No photons. When another charge enters that region, it feels that force. Now, that second charge will scatter and accelerate, and there, you will have a $e^{-}->e^{-}+\gamma$ reacción debido a que la aceleración, (clásicamente, las olas creadas por tener una perturbación en la EM de campo), pero usted no tendrá un fotón de intercambio con la central de carga, al menos no hasta que se sienta el campo creado por nuestra primera carga, lo que va a suceder en algún momento posterior.
Ahora, considere la posibilidad de que el agujero negro. Es una estática solución de las ecuaciones de Einstein, sentado allí felizmente. Cuando es invadida por una masa de ensayo, ya ha establecido su campo. Así que, cuando algo se dispersa fuera de ella, que se mueve por el campo creado por el agujero negro. Ahora, se acelerará, y tal vez, "irradiar un gravitón", pero el agujero negro sólo siento que después de la prueba de partículas del campo de radiación entra en el agujero negro horizonte, que se puede hacer libremente. Pero en ninguna parte en este proceso, no una partícula de salir del agujero negro en el horizonte.
Otro ejemplo de por qué la noción ingenua de todas las fuerzas que vienen de un diagrama de Feynman con dos pares de patas es el bosón de Higgs—el universo entero está inmerso en un valor distinto de cero campo de Higgs. Pero sólo podemos hablar de la 'creación' de Higgs 'partículas' cuando nos perturban el campo de Higgs suficiente para crear ondas en el campo de Higgs—la partícula de Higgs, las olas. Esas son las partículas de Higgs que estamos buscando en el LHC. Usted no necesita ondas en el campo gravitacional para explicar por qué un planeta gira alrededor de un agujero negro. Sólo falta que el campo tenga una cierta distribución.
Ch00k
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Gravitación no funciona luz hace (por que la gravedad cuántica es duro).
Un cuerpo masivo "abolladuras" espacio y tiempo, por lo que, figuradamente hablando, la luz tiene dificultades para correr cuesta arriba. Pero la colina sí mismo (es decir, el espacio-tiempo curvo) tiene que estar allí en primer lugar.
