¿Dónde va el asunto después de llegar a la singularidad en calabozos uncharged?

Question

Yo soy un profano en la materia en la física y acabo de leer acerca de los agujeros negros en internet. He leído que la materia encuentros geodésica imperfección en la singularidad descargado agujero negro.

Oí una analogía de la línea geodésica de la incompletitud como una línea recta en un papel alcanzar un agujero en el papel, por lo que no puede continuar. Pero en esta analogía, no es la línea recta posible para continuar en 3D (continuar abajo el papel)? Así que, si el asunto llega a la singularidad, es posible también (para llegar a otra dimensión)?

También he oído que el asunto es aniquilado al llegar a la singularidad, lo que significa que desaparezca de este mundo, y viola la conservación de la energía?

Answer 1

La respuesta es que no sabemos. Creo que es indiscutible que la predicción de las singularidades de GR es una señal de que la teoría está fallando: no esperamos que haya realmente singularidades. Pero no tenemos una teoría que funciona (que no predecir singularidades en otras palabras) donde GR predice singularidades--tal teoría tendría que unificar QM y GR--así que actualmente lo mejor que podemos decir es que no sabemos.

Answer 2

Estrictamente hablando geodésica de la incompletitud no significa que el worldline de la partícula termina en la singularidad, sino que no podemos predecir lo que pasa. La trayectoria de caida libre de la partícula está dada por una ecuación conocida como la ecuación geodésica:

$$ \frac{d^2x^\alpha}{d\tau^2} = -\Gamma^\alpha_{\,\,\mu\nu}\frac{dx^\mu}{d\tau} \frac{dx^\nu}{d\tau} $$

Es un miedo a la busca de la ecuación, pero no es necesario entender todos los detalles para ver cuál es el problema. Lo que sucede en la singularidad de un agujero negro es que algunos de los parámetros $\Gamma^\alpha_{\,\,\mu\nu}$ llegan a ser infinitamente grande y lo que nos queda una ecuación que tiene infinito en el lado derecho. Ya que no podemos hacer aritmética con el infinito (porque no es un número) que no hay forma de calcular la trayectoria de la partícula en la singularidad.

Por cierto lo mismo ocurre cuando tratamos de trabajar hacia atrás en el tiempo, hacia el Big Bang, y por eso se suele decir que el tiempo comenzó en el Big Bang. Véase mi respuesta a Cómo algo puede suceder cuando el tiempo no existe? para más información sobre esto.

De todos modos, el resultado es que GR no puede decirnos lo que le sucede a la materia que cae en un agujero negro cuando llega a la singularidad. Sin embargo, la mayoría de nosotros creemos que la relatividad general deja de ser una buena descripción de la física cuando nos acercamos a la singularidad y alguna forma de teoría de la gravedad cuántica. El problema es que actualmente no tienen una teoría de la gravedad cuántica.

Answer 3

La relatividad General no nos dice mucho. En la métrica de Schwarzschild la singularidad es un espacio de la superficie. Yo uso un diagrama para la truncado métrica de Schwarzschild con radiación de hawking. El $r~=~0$ singularidad es continuo con el exterior de la región cuando el agujero negro cuántico se evapora o se explota.

Fava y otros han propuesto la singularidad de un agujero negro como un condensado de la ayuda de los taquiones. La ayuda de los taquiones son estas rarezas que se cree en algunos aspectos como las partículas que se mueven más rápido que la luz. Sin embargo, es más que un caso de un completamente inestable vacío. El invariante de intervalo está dado por $$ (mc^2)^2~=~E^2~-~(pc)^2. $$ Pondré $c~=~1$. Para el estándar de movimiento relativista tenemos $m^2~\ge~0$, donde es cero para partículas sin masa. Para el taquión $m^2~<~0$.

Consideremos ahora el de Klein-Gordon ecuación a partir de los invariantes intervalo de con $E~\rightarrow~i\hbar\partial/\partial t$ $\vec p~=~-i\hbar\nabla$ por lo que el intervalo invariante es el campo de la ecuación $$ \frac{\partial^2\phi}{\partial t^2}~-~\nabla^2\phi~=~m^2\phi. $$ Entonces tenemos que $m^2$ es una especie de potencial y para el taquión es negativo. Esto significa que el vacío es completamente inestable. Este puede ser un modelo para la singularidad de un agujero negro de Schwarzschild. Es completamente inestable y estalla en la región exterior como radiación de Hawking.

Answer 4

Nadie sabe lo que es real, y usted puede hacer peor que pensar en una analogía que implican hojas de papel, así que vamos a arreglar esa analogía.

como una línea recta en un papel alcanzar un agujero en el papel [...] Pero en esta analogía, no es la línea recta posible para continuar en 3D (continuar abajo el papel)?

No creo que esto es como "perforar un agujero en una hoja de papel". Su imagen debe ser de más de un muy profundo, de hecho infinitamente profundo bien hecho por la hoja de papel. Es siempre continúa (en el espacio en 3D en la que el papel está incrustado).

En esta analogía, su línea no tiene fin, no tiene que volver a aparecer en el otro lado del bien (que es infinitamente profundo), y no va a dejar el papel, y nada en particular que va a suceder a él.

En una nota de lado, esta analogía se extiende para dar una idea de cómo los agujeros de gusano podría ser imaginado - en lugar de un ser infinitamente profunda bien, la curva de la vuelta y adjuntarlo a otro poco de su papel...

De nuevo, he de destacar que todos estos son sólo imágenes o ilustraciones para la guía de su mente, a fin de tener algo en que pensar. Sería muy raro si el complejo mundo real que funcionaría como simplemente como una hoja de papel.

Por cierto, me gusta otra analogía más que el papel: un razonablemente gran lago de agua con peces con ella y un agujero en el medio a través del cual el agua puede fluir libremente. Muy cerca del agujero, el agua fluye más rápido que los peces pueden nadar (="velocidad de la luz") con todas las consecuencias que se pueden imaginar. Obviamente, nadie sabe lo que sucede a los peces cuando finalmente es absorbido. :)