블랙홀의 사건 지평 밖에서 물질이 축적됩니까?


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블랙홀의 이벤트 지평선에 다다를 때 시간이 느려지고 멈추는 것에 대해 이해합니다. 아래 단락의 간단한 설명을 포함하여 여러 곳을 설명했습니다 : http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole#General_relativity , 아래 인용 :

오펜하이머와 그의 공동 저자는 슈바르츠 실트 반경의 경계에서 특이점이 이것이 시간이 멈춘 거품의 경계임을 나타내는 것으로 해석했다. 이것은 외부 관찰자에게는 유효한 관점이지만 침입하는 관찰자에게는 유효하지 않습니다. 이 속성 때문에, 붕괴 된 별들은 "냉동 된 별들"이라고 불려졌다. [17] 외부 관측자는 그것이 붕괴되어 슈바르츠 실트 반경 내에서 별이 붕괴되는 순간에 표면이 얼어 붙는 것을 볼 수 있기 때문이다.

그렇다면 실제로 블랙홀에 빠지는 것이 무엇입니까 (어쩌면 그 형성에 있던 것을 제외하고)? 이것은 사건의 지평선 밖에서 물질이 축적되고 있다는 것을 의미합니까? 내가 알기로, 이것은 블랙홀 밖에서의 관점 일 것이다. 이 경우, 사건의 지평선을 둘러싼 엄청난 양의 물질을 관찰 할 수 있을지 궁금하지만, 그것이 매우 적색으로 바뀌었을까요?

편집하다:

다른 질문, 특히 끝 부분에 대한 답변을 보았습니다 .https : //astronomy.stackexchange.com/a/1009/1386

편집하다:

누군가 모인이 YouTube 동영상은이 개념을 잘 설명하고 있으며이 아이디어가 인기를 끌고있는 것 같습니다.

https://www.youtube.com/watch?v=yZvgeAbrjgc&list=PL57CC037B74307650&index=118 https://www.youtube.com/watch?v=b1s7omTe1HI

편집하다:

이 새로운 YouTube 동영상은이 아이디어를 잘 설명하고 블랙홀의 작동 방식을 설명합니다!

https://youtu.be/mquEWFutlbs


2
어디서 읽었는지 인용해야합니다. 그러나 먼 관찰자에게서 관찰 된 상대 론적 효과 (지연)에 대해 이야기하고있는 것 같습니다. 맞습니까?
Py-ser

1
내 개인적인 견해 : 그것이 사건의 지평선이 결코 형성 될 수없는 이유 (왜냐하면 BH가 유한 시간에 걸쳐 사라지는 호킹 방사선과 함께). 그러나 그것은 주류 의견이 아닙니다 (아직?).
Gerald

@ Py-ser-예, 맞습니다. 상대 론적 효과에 대해 이야기하고 있습니다.
Jonathan

답변:


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그렇습니다. 우리의 견해로는 그렇습니다.

Kip Thorne의 저서 "Black Holes and Time Warps : Einstein 's Outrageous Legacy."

“옥상에서 바위를 떨어 뜨린 것처럼, 별의 표면은 처음에는 천천히 아래로 내려 가고 (내부로 수축) 점점 더 빨라집니다. 뉴턴의 중력 법칙이 정확했다면, 내파가없는 별이 고속으로 분쇄 될 때까지이 파열의 가속은 불가피하게 계속 될 것이다. Oppenheimer와 Snyder의 상대 론적 공식에 따르면 그렇지 않습니다. 대신, 별이 임계 둘레에 가까워 질수록 수축 속도가 느려집니다. 별이 작을수록 임계 둘레에서 정확하게 얼어 붙을 때까지 별이 더 느리게 퍼집니다. 대기 시간이 아무리 길어도 별 외부에서 휴식을 취하는 경우 (즉, 정적 외부 참조 프레임에서 휴식을 취하는 경우) 별이 중요한 원주를 통해 충돌하는 것을 볼 수 없습니다.

“별 안에서의 예상치 못한 일반적인 상대 론적 힘에 의한 파열의 동결인가? 아니, 전혀, Oppenheimer와 Snyder는 깨달았다. 오히려, 그것은 임계 원주 근처에서 중력 시간 팽창 (시간 흐름의 둔화)에 의해 야기된다. 정적 외부 관측자에 의해 보여지는 바와 같이, 붕괴하는 별의 표면에서의 시간은, 별이 임계 둘레에 접근 할 때 점점 더 느리게 흐르고, 이에 따라 그 충돌을 포함하여 별에서 또는 그 내부에서 발생하는 모든 것은 슬로우 모션으로 가고 점차 얼어 붙습니다.”

“이것처럼 특이한 것처럼 Oppenheimer와 Snyder의 공식에 의한 또 다른 예측은 훨씬 더 독특했습니다. 정적 외부 관찰자들이 볼 수 있듯이 파열은 임계 원주에서 얼어 붙지 만 내륙을 타는 관찰자들이 볼 때 전혀 얼지 않습니다. 별의 표면에. 별의 무게가 몇 질량이고 태양의 크기에 대해 시작하면, 그 표면에서 관찰되는 것처럼, 약 1 시간 안에 임계 원주로 내포 된 다음 과거의 임계를 내포하고 작은 크기로 계속 유지합니다. 원주.”

“별 표면에있는 관측자의 관점에서 Oppenheimer와 Snyder의 공식을 보면, 별이 임계 둘레에 가라 앉은 후에도 내파의 세부 사항을 추론 할 수 있습니다. 즉, 별이 무한 밀도로 부피가 커지고 부피가 0이라는 것을 알 수 있으며 위기에서 시공간 곡률의 세부 사항을 추론 할 수 있습니다.”P217-218

자, 우리의 관점에서 모든 문제는 비판적 원주를 중심으로 모일 것이며 더 이상은 아닙니다. 이론상이 껍질은 중력 인력, 자기장 등 외부 우주에 필요한 모든 힘을 발휘할 수 있습니다. 실제로 블랙홀의 무한한 미래에있는 특이점과 같은 점은 (우리의 관점에서) 실제로 우주 자체의 무한한 미래는이 우주에 그러한 힘을 행사할 수 없었습니다. 이 특이점은 관측자가 임계 둘레를 지나서 시간 팽창 과정을 통해 우주의 끝에 도달 할 때만 "도달"됩니다.

이것은 분명히 활발한 연구와 사고의 영역입니다. 지구상에서 가장 위대한 사람들 중 일부는 다른 방식으로이 문제에 접근하고 있지만 지금까지는 합의에 도달하지 못했지만 흥미롭게도 합의가 나타나기 시작했습니다.

http://www.sciencealert.com/stephen-hawking-explains-how-our-existence-can-escape-a-black-hole

스티븐 호킹 (Stephen Hawking)은 2015 년 8 월 컨퍼런스에서 "정보는 블랙홀의 내부가 아니라 경계의 사건 지평에 저장되어있다"고 말했다. 그의 말은 호킹이 결국 블랙홀에 떨어지는 물질이 파괴되지 않고 오히려 블랙홀의 일부가된다는 것을 인정하는 장기적인 물리 토론 인 "정보 역설"의 해결을 언급하고있다.

http://phys.org/news/2015-06-surface-black-hole-firewalland-nature.html#jCp 에서 자세히 알아보십시오.

90 년대 중반 미국과 네덜란드의 물리학 자 Leonard Susskind와 Gerard 't Hooft는 블랙홀에 무언가가 빠질 때 정보가 사건의 지평선에 일종의 2 차원 홀로그램 자국을 남긴다고 제안함으로써 정보 역설을 다루었 다. , 모든 것을 통과해야하는 블랙홀이 포함 된 일종의 '버블'입니다.

블랙홀의 사건 지평에서 발생하는 일은 이해하기가 매우 어렵습니다. 분명하고 일반 상대성 이론에서 진행되는 것은이 우주의 외부 관측자의 관점에서, 어떤 문제도 임계 원주를 지나서 진행될 수 없다는 것입니다. 그런 다음 대부분의 과학자들은 관측 관의 관점에서 블랙홀 중앙의 특이점을 충족시키기 위해 매우 짧은 시간에 어떻게 진행할 것인지 설명하기 위해 관점을 변경합니다. 이것은 모든 블랙홀의 중심에 특이점이 있다는 개념을 일으켰습니다.

그러나 특이점에 도달하는 데 걸리는 시간이 본질적으로 외부 우주에서 우리에게 무한하기 때문에 이것은 환상입니다.

이 문제가 비판적 경계를 넘어 진행될 수 없다는 사실은 아마도 "환상"이 아니라 매우 현실적 일 것입니다. 우리의 관점에서 문제는 임계 둘레를 둘러싼 "껍질"이되어야합니다. 우리가이 우주에 머무르는 동안 절대 원주를 넘어 가지 않을 것입니다. 따라서 블랙홀 내부의 특이점을 말하는 것은 올바르지 않습니다. 아직 일어나지 않았습니다.

사건 지평을 통과하는 길은 각각의 경우 특이점으로 이어지지 만 앞으로 모든 경우에 끝이 없습니다. 우리가이 우주에 있다면 아직 특이점이 형성되지 않았습니다. 그것이 아직 형성되지 않았다면 질량은 어디에 있습니까? 대중이이 우주를 끌어 당기고 있습니다. 맞습니까? 그런 다음이 우주에 있어야합니다. 우리의 관점에서 볼 때 그것은 사건의 지평선의 바로이 쪽이어야합니다.

놀랍게도이를 증명하는 것이 가능할 수 있습니다. 최근 2 개의 블랙홀 합병에서 발견 된 중력파의 발표는 하늘의 같은 지역에서 확인되지 않았지만 잠재적으로 일치하는 감마선 폭발이 수반되었다. 이것은 모든 문제가 단일성으로 압축되어 다시 나올 수 없다는 기존 관점에서 설명 할 수 없습니다.

2 개의 블랙홀이 합쳐져 감마선을 방출하는 경우 ... 위의 내용은 일반적인 상대성 이론과 일치하는 설명입니다. 대중은 결코 사건의 지평선을 넘어서지 않았고 (우리의 관점에서) 합병의 엄청난 폭력으로 인해 혼란스러워했습니다. 깊은 중력 우물일지도 모르지만, 매우 강력한 감마선은 올바른 킥을 주어 탈출 할 수 있어야합니다 (더 큰 블랙홀에 가까워지면 매력적입니다).

합리적으로 빈번하게 발생하는 유사한 사건에 대한 더욱 정제 된 관찰은 더 많은 증거를 제공 할 수있다. 다른 믿을만한 설명은 없을 것입니다.


답변 해 주셔서 감사합니다. 추가 토론이 필요한지 확인하고 싶습니다.
Jonathan

2
원래 질문에 대한 의견이 하나 더 있습니다. 블랙홀은 내파성 별 중간에 작은 증기 기포처럼 시작하여 충분히 강한 중력 "압력"에 도달했습니다. 그런 다음 주변 물질과 에너지가 떨어지고 임계 원주에 도달함에 따라 확장 될 것이므로 외부 관찰자의 관점에서 어떤 물질도 임계 원주에 "내부"라고 생각하지 않습니다.
ctrebor

참고로, 현상금을 수여 할 증거 / 자료를 찾고 있습니다.
Jonathan

무엇에 대한 증거 / 참조? Oppenheimer & Snyder에 대한 상당한 언급이있었습니다. 더 원하십니까?
ctrebor

2
중력파 의견은 질량과 중력장의 차이를 이해하는 데 어려움이있는 것 같습니다. GW 검출에 대해서는 질량이 방출되거나 블랙홀에서 다양한 형태의 방사선으로 변환되었다고 말한 바가 없다. 에너지는 우주와 사건 지평 밖에 존재하는 중력장에 이미 존재했습니다. 방사선으로 변환 된 것은 바로 그 에너지였습니다. 구멍에 "실제로"있는 것은 관련이 없습니다. 중요한 것은 필드 (중력 및 EM)입니다.
zibadawa timmy

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당신이 묘사하는 것은 기본적으로 1960 년대 중반 이전에 일반적으로 발생했던 블랙홀의 "붕괴 된 별"(Eng) 또는 "동결 된 별"(Rus) 해석입니다. 그건 실수 였어.

블랙홀을 기준으로 먼 거리에 고정되어 있다고 가정합니다. 떨어지는 물질이 점진적으로 수평선에 다가 가면서 적색 이동으로 점점 희미 해짐을 알게 될 것입니다. 그것은 지평선 주위에서 "덩어리"가 중요하다는 것을 의미합니까? 알아 내기 위해, 블랙홀을 향해 자신을 던져서보고있는 문제를 잡으려고한다고 가정하십시오. 당신이 찾을 것은 오래 전에 블랙홀에 빠졌다는 것입니다.

다시 말해, 떨어지는 물질이 지평선에 뭉쳐 있는지 아닌지에 대한 가장 합리적인 방법은 해당 물질의 틀에서 상황을 보는 것입니다. 그리고 거기에는 분명합니다 : 아닙니다. 유한 한 적절한 시간 안에 수평선을 가로 질러 뭉치지 않습니다. (Schwarzschild 블랙홀의 경우, 나머지에서 떨어지는 것은 Schwarzschild 방사형 좌표와 적절한 시간에서 정확히 뉴턴입니다.)

"복합 관점"은 1939 년 Oppenheimer와 Snyder에 의해 인정되었지만 1960 년대까지는 Zel'dovich, Novikov 등의 연구를 통해 일반적으로 공동체에서 진정으로 중요한 것으로 인식되었습니다. 1965 년 펜로즈는에 딩턴-핀켈 슈타인 좌표 (1924/1958)에 기초한 등각도를 도입하여 별의 붕괴가 느려지지 않고 오히려 특이성을 계속 보여 주었다. 이러한 관점 변화의 이력에 대한 개요는 cf. Kip Thorne 등, Memberane Paradigm (1986). 이러한 주제는 일반적으로 많은 상대성 교과서에서 다룹니다.

그래도 정지 된 먼 관찰자에게 맞춰진 프레임에서 여전히 무한한 시간이 걸리기 때문에 그 프레임에 수평선이 절대 형성되지 않습니까? 그것은 다음과 같은 형태를 취한다 : 논쟁의 대상이되는 것은 가정이 수평선을 형성하기 위해 중심에 도달하거나 기존 수평선을 넘어서 그것을 확장시킬 필요는 없다는 것이 아니다. 그러나 그 가정은 사실이 아닙니다.

사건의 지평선은 미래의 빛과 같은 무한대로 정의되며, 무한한 시간 동안 대기하면 광선이 탈출하는지의 여부와 관련하여 대략적으로 말합니다. 즉, 수평선의 위치는 발생한 일뿐 만 아니라 앞으로 일어날 일에 따라 달라집니다 . 먼 고정 관측기의 프레임에서 물질이 사건의 지평선을 향함에 따라 무의식적으로 접근하기까지 느려지지만 수평선도 그것을 충족시키기 위해 확장됩니다. 유사하게, 초기 붕괴 물질은 사건 지평을 형성하기 위해 중앙으로 완전히 붕괴 될 필요가 없다.


호킹 방사선으로 인한 블랙홀의 유한 수명은 어떻게 사건 지평 (외부 기간)의 확장에 필요한 무한한 시간 (미래)으로 구성 될 수 있습니까?

특정 시간 좌표가 전체 매니 폴드를 포함하지 않는 것은 시공간이 아니라 좌표 차트의 결함이라는 점을 편집 할 필요가 없습니다 [/ edit]. 모든 행사에서 이상적인 광선의 전 방향 궤적을 보내십시오. 이벤트 수평선은 이러한 광선이 무한대로 탈출하지 않는 시공간 영역의 경계입니다. 이 질문에는 주어진 광선에 대해 객관적인 답변이 있습니다.

외부 관찰자는 이벤트 지평이 어디에 있는지 정확히 알기 위해 무한히 기다려야 하지만 완전히 다른 문제입니다. 호킹 방사선을 사용하면 블랙홀이 줄어들지 만 일부 사건의 광선이 탈출하지 못해 사건의 지평선이 존재한다는 사실은 바뀌지 않습니다.

다음은 증발하는 블랙홀을 형성하는 구면 붕괴 별의 펜로즈 다이어그램입니다.

증발하는 블랙홀의 펜로즈 다이어그램

광선은 다이어그램에서 ± 45 °에서 대각선으로 진행합니다. 나가는 광선 (대각선 왼쪽 아래에서 오른쪽 위로 실행)이 탈출하지 않고 특이점 (굵은 점선으로 표시)이 만나는 영역이 있습니다. 수평선 자체는 다이어그램에 표시된 선 이며별로 확장됩니다. 실제로 별의 무너지는 표면에서 연장되는 것이 아니라 왼쪽 의 (점선, 수직) 선에서 출발해야합니다. 그것은 별 내부에서 (이상화되고 상호 작용하지 않는) 광선 중 일부가 무한대로 탈출하지 못하기 때문입니다.r = 2 m r = 0r=0r=2mr=0

이제이 다이어그램에서 완고하게 수평선에서 떨어진 시간과 같은 곡선을 그리고 시간 좌표로 매개 변수를 사용해야한다고 가정합니다. 수평선을 제외하는 좌표를 선택한 사실이 이벤트 수평선이 실제로 존재하는지 여부와 일치해야합니까? 해상도는 간단합니다. 수평선에 대해 이야기하려면 수평선을 제외한 좌표 사용을 중지하십시오.


이것이 맞습니까? 블랙홀 외부의 기준점에서 물질이 실제로 사건의 지평선에 다 다르거 나 모여 들지만 결국 더 많은 물질이 축적 될 때 사건의 지평선이 확대되어 그것을 덮 치게됩니까?
Jonathan

2
그런 식으로 '덩어리'를 정의한다고 주장한다면, 그렇습니다. 후자의 질문에 관해서는, 실제로, 아니요 : 수평선이 확대됨에 따라, 과거와 같이 바깥쪽으로 떨어진 물건의 얼어 붙은 적색 이동 이미지를 운반합니다. 그것이 내가 전의 사건을 '뭉치기'라고 부르지 않는 한 가지 이유입니다. 오히려 슈바르츠 실트 시간 좌표 (또는 먼 고정 관측자에 대한 적절한 일반화)는 수평선에서 잘못 작동하므로 단순히 사용해서는 안됩니다.
Stan Liou

1
외부 시간 기준을 사용해서는 안된다는 데 동의하지 않습니다. 블랙홀을 보면 "볼 것"입니다. 사건의 지평선이 넓어 질 때 이전에 떨어진 모든 물질의 "이미지"가 바깥쪽으로 움직인다는 것은 흥미로운 점입니다. 시간을내어 자세한 답변을 해주셔서 감사합니다.
Jonathan

1
@StanLiou 호킹 방사선으로 인한 블랙홀의 유한 수명은 어떻게 사건 지평의 확장에 필요한 무한 시간 (미래)으로 구성 될 수 있습니까 (외부 기간)?
Gerald

1
"...하지만 수평선도 그것을 충족시키기 위해 확장됩니다." 먼 고정 관측자의 관점에서 얼마나 오래 걸립니까?
카밀 쇼트

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우리 는 시간 팽창 효과가 어디 에서 발생 하는지 생각해야 합니다. 그런 다음 자유 낙하물과 외부 관찰자 인 각 관점에서 관찰 한 내용에 대해 생각함으로써 우리는 일어나고 있는 것처럼 보이는 것과 반대로 일어나고있는 것과 같은 용어 를 사용할 수 있습니다.

시간의 경험

특정 속도로 움직이는 물체는 더 느린 속도로 시간 (또는 4 차원)을 통과한다는 것을 기억해야합니다. 그렇다고 느리게 움직이는 것은 아닙니다. 그렇지 않으면 분명히 "특정 속도로"이동하지 않을 것입니다.

시간이 느려지는 곳은 물체 자체의 물리적 과정에 영향을 미칩니다. 다시 말해, 내가 당신을 지나서 빛의 속도의 87 %로 날아 가면서 내 시계는 당신에 따라 두 배 느리게 틱합니다. 나는 일반적으로 팔을 흔드는 것이지만, 당신에 따르면, 팔을 두 배 느리게 흔드는 것으로 보이고 크기가 좁아지는 것처럼 보입니다 (실제로는 관련이 없음).

떨어지는 물체의 관점

만약 당신이 블랙홀에 떨어지는 물체라면, 사건의 지평선에 다다랐을 때 가속 할 것이지만 , 접근 에 반응 하는 데 점점 더 오랜 시간이 걸리며 , 블랙홀에 전혀 빠지지 않을 정도로 . 당신의 관점에서 볼 때, 이벤트 지평에 대한 접근은 기하 급수적으로 빨라질 것입니다.

다시 말해, 당신은 블랙홀에 엄청나게 빠를 것이지만, 상대성으로 인해 당신에게 충분한 시간 이 없었기 때문에 당신의 마음에 간신히 등록했을 것입니다 .

고정식 관찰자의 관점

이제 블랙홀의 영향을 벗어난 정지 관측자는 매우 다른 것을 관찰 할 것입니다. 당신의 하강에 대한 빛 (또는 오히려, 정보) 더 많은 적색 편이 될 것이나, 또한 더 길고 더 이상 사실에 걸릴 그들의 눈에 도달합니다.

이것은 관찰자 에 따르면 , 떨어지는 물체는 사건 지평에서 정지로 느려져 사라 졌다는 것을 의미합니다.

그렇다면 실제로 "어떻게"되었습니까?

  • 낙하물은 매우 빠르게 떨어졌지만 거의 실현되지 않았습니다.
  • 고정 관찰자는 물체가 사라지고 사건의 지평선에 도달하지 않았다고 생각할 것입니다.
  • 쿠퍼는 일부 중력 서적을 활용하여 인류를 구합니다.

그렇다면 관찰자는 자신의 위치에서 블랙홀이 전혀 보이지 않아서 모양이 형성되고 처음부터 존재하기에 충분한 질량이 떨어지지 않으면 어떻게 될까요?
LocalFluff

@LocalFluff "블랙홀 참조"는 무슨 뜻 입니까? 그 의미에서 중력 효과를 관찰한다면 문제가 보이지 않습니다.
Rob Jeffries

첫 번째 섹션이 잘못되었습니다. 적절한 시간, 즉 당신과 같은 물체에 의한 시간 경험에 한정되는 시간이 필요합니다. 이것을 보여주는 귀여운 우연의 일치로서, 슈바르츠 실트 블랙홀로의 방사상 자유 낙하에 대해, 수평선에 도달하는 데 걸리는 시간 (또는 특정 슈바르츠 실트 반경 좌표)은 뉴턴 중력의 예측과 정확히 일치하는 시간이 발생합니다.
Stan Liou

@RobJeffries 그러나 그것은 외부의 모든 관찰자들에게 중성자별로 남아있을 것입니다. 블랙홀은 관찰 방법에 관계없이 외부 관찰자에게는 절대 형성되지 않습니다. 잠재적으로 배경 구멍을 통과하는 블랙홀을 볼 수 있습니다. 정확하지 않은 SMBH는 전혀 빛나지 않지만, 표면에 아주 가까운 수백만 태양 질량을 가진 중성자 별은 꽤 거칠다.
LocalFluff

1
@LocalFluff 중성자 별과 블랙홀은 완전히 다릅니다. 슈바르츠 실트 반지름 근처의 반지름에는 중성자 별이 존재할 수 없습니다. 그렇기 때문에 중성자 별을 볼 수 있습니다 .
Rob Jeffries

5

논리적 결과는 첫 번째 입자가 이벤트 수평선이 형성되기 직전 ( Fermat의 무한 강하 ) 직전 첫 입자가 무증상으로 느려지기 때문에 이벤트 수평선이 형성 될 수 없다는 것 입니다.

따라서 이벤트 지평의 출현은 외부에서 볼 때 무한한 시간이 걸립니다. 그러나 호킹 방사선으로 인해 블랙홀은 유한 한 시간 만 존재합니다. 따라서 사건의 지평은 형성되지 않습니다.

이것에 대한 좌절 은 괴짜라고 부르지 않기 위해 적어도 Stephen Hawking이어야 한다는 입니다.

이 역설을 우회하는 현재 주류 방법은 사건 공간을 경험하지 않는 떨어지는 시공간의 순전히 상대성 론적 기하학으로 전환하는 것입니다. 그렇게하면 사건의 지평선을 극으로 피할 수 있지만 블랙홀의 중심에서 특이점을 얻을 수 있으며, 아직 양자 중력의 물리 법칙을 조사해야합니다.


그것은 흥미로운 점이며, 매우 자극적 인 생각입니다. 블랙홀에 대한 추가 발견이 무엇인지 보는 것이 흥미로울 것입니다. 블랙홀이 형성 될 때 블랙홀이 "내부"인 문제에 대해 여전히 궁금합니다 (예 :이 문제는 실제로 블랙홀 / 이벤트 지평 내부에 있다고 생각합니다). 문제의 "이미지"가 이벤트 지평과 함께 확장되는 것이 정확하더라도, 그 문제조차도 외부 관점에서 이벤트 지평의 가장자리에있을 수 있습니다.
Jonathan

@Jonathan 외부 관찰자와 블랙홀의 가장 단순한 형태 인 Schwarzschild 솔루션을 가정하면 공간과 빛, 시간과 같은 3 개의 영역을 구분해야합니다. 밝은 영역은 이벤트 지평에 해당합니다. 이 영역들 사이에서 물질의 성질을 변형 시키면 물리적 성질이 너무 많이 변하기 때문에 "물질"이라는 용어는 "의미"도 "이미"도 의미가 없습니다. 하나의 공간 차원은 시간에 따라 역할을 변경합니다.
Gerald

1
@Jonathan 사고의 한 가지 방법은 물질의 정보가 사건의 지평선에 저장된다는 것입니다. 일부 유체 시뮬레이션은 떨어지는 물질로 인한 사건의 프랙탈 구조를 나타냅니다. 이것은 정보 역설을 극복하는 방법 일 수 있습니다. 그것은 Schwarzschild 나 Kerr 솔루션이 아닙니다.
Gerald

1
'홀'이 있다면 블랙홀의 '스커트 아래를 엿볼'수 있는지 궁금합니다. 물론 우리는 할 수 없으며 블랙홀 안에 특이점이 있다고 주장하는 사람은 사용하는 수학적 모델이 하나 있다고 말합니다. 블랙홀을 구성하는 모든 질량 / 에너지가 사건 지평에서 2 차원 표면으로 압축 된 경우 차이를 관찰 할 수있는 방법이 있습니까? 스위스 치즈에는 구멍이 있지만 그 구멍이 스위스 치즈라고 주장하는 사람은 없습니다.
Howard Miller

@ Gerald FYI, 나는 현상금을 수여 할 증거 / 참조를 찾고 있습니다.
Jonathan

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우주 론자들을 자극하는 생각!

문자 그대로 몇 년 동안 진행되어 왔으며이 스레드를 모니터링하는 사람이 여전히 있는지 알지 못 하므로이 토론에 늦었습니다.

나는 80 년대 후반 UC 버클리에서 천체 물리학을 공부 했으므로 내 정보는 약간 구식이며 선임 사과 할 것입니다. 지난 30 년 동안이 문제에 대해 많은 시간을 보냈고 몇 가지 아이디어를 가정했습니다.

첫째, 이러한 추측은 다음과 같은 가정을 기반으로합니다.

  • 이벤트 지평에서 시간이 멈춤
  • EH에 빠지는 관측자는 뒤를 바라 보면서 우주가 급속히 노화되어 죽음을 데려 오는 것을 볼 것이다
  • 비 충전, 비 회전, 태양 광 블랙홀
  • 2-3 태양 질량의 별은 중성자 퇴행 압력을 극복하고 블랙홀을 형성하기에 충분합니다 (토론을 위해 2라고 부릅니다)

참이면 추측 :

  • 3 태양 질량의 스타로 시작
  • 우리는 "출생"에서 수평선의 존재와 매개 변수를 고려해야합니다
  • Schwarzschild의 최소 반경은 12 마일 (2 태양 질량)입니다.
  • 원래 주 계열 별 반지름 appx 100,000Km (빨간색 거인의 경우 100M + Km)
  • 관측자는 처음에 별을 공전하고있다
  • 별은 마지막 백분율의 헬륨을 통해 타거나 캐스케이드는 블랙홀로 직접 붕괴됩니다.
  • 별이 무너질 때, 일정량의 물질이 별 중심으로부터 12 마일 이내에 계약된다 (2 태양 질량이라고 부름)
  • 이제 수학적으로 수평선이 형성되고 해당 반경의 모든 물질에 대해 시간이 멈춤
  • 시간이 아직 EH 주위에 압축 구를 만드는 것을 멈추지 않았기 때문에 그 반경 밖의 물질 은 계속 떨어 집니다.
  • 이미 EH 내부에있는 문제는 계속 떨어집니다. (보존해야 할 운동량이 있습니다). 또는 Schwarzschild 전체 영역에서 EH 내에서 시간이 멈추는가?
  • 외부 관찰자는 EH 중지시의 문제가 떨어지는 것을보고
  • 우주를 되돌아 보는 타락한 문제는 이제 우주가 빠르게 죽거나 심지어 죽음으로 돌아가는 것을 지켜 볼 것입니까?
  • 그렇다면, 이는 EH가 형성된 후 모든 유입 EH 물질이 블랙홀이 증발 할 때까지 EH에 갇히게됨을 의미합니다.
  • 또한 연속적으로 빠른 시간 프레임이 뒤에서 떨어지면서 빠지는 문제를 엄청나게 압축합니다.
  • 주어진 예에서, 이것은 모두 빠르게 압축되고 압력이 증가하는 전체 태양 질량의 물질입니다. (EH 시간이 멈췄을 때 궤도 태양 관측기의 관점에서 상호 작용이 진행되지 않지만 EH 압축에서 멀어 질수록 연속적으로 더 적은 시간의 팽창 된 층이 완전히 새로운 별과 동등한 속도로 펨토초 단위로 연소됩니다. 몇 초. IE SUPERNOVA)
  • 그리고 EH에서 물질의 태양 질량과 SW 내부의 2 개의 태양 질량 사이에 발생 된 중력 인력 불균형이 있습니다.
  • 실제로, 별의 붕괴에 의해 형성된 모든 블랙홀은 12 마일 폭의 슈왈츠 실트 반경 2 태양 질량으로 생명을 시작해야한다.
  • 이 유형의 블랙홀 크기의 증가 (원시 블랙홀 제외)는 EH 물질의 증가 또는 블랙홀 EH의 병합 때문입니다.
  • 블랙홀에 빠진 관측자가 우주가 자신의 뒤를 빠르게 지나가는 것을 보는 한, 우리의 생애 나 우주의 생애에서 EH에 빠지거나 넘어 가지 않더라도
  • 따라서 블랙홀에서 발생하는 모든 방사선 탐지는 EH 근처에서 물질의 상호 작용으로 인한 것입니다.
  • GRAVITY가 EH를 초월한 것은 무엇입니까?
  • 그렇지 않은 경우 블랙홀은 생성시 "2"태양 질량을 잃어야합니다 (만약 눈에 보이는 이진 쌍 초신성에서 생성 후 질량을 측정 할 수 있는지 여부 만 테스트 할 수 있음)
  • 그러나 만약 중력이 허용 된대로 EH를 초월한다면, EH에서 태양 질량의 중력은 내부 물질에 반대하는 힘을 가하여 EH 내부 붕괴를 선언해야한다!
  • 또한, 우리의 새로운 중력파 검출기에 의해 "들리는"효과가 있어야합니다. 내부의 물질은 단수로 무한히 붕괴 될뿐만 아니라 "바운스 (bounce)"하고 중력과 다른 시간 팽창의 층으로부터 잔향합니다
  • 그럼에도 불구하고,이 COULD는 특이성이 아닌 차원이 교환되거나 반전 된 (시간 / 거리) 종류의 "토러스"를 초래합니다.
  • 이 대항하는 내부 힘으로 플랑크 밀도를 추가하면 기괴한 시공간 토폴로지가 생길 수 있습니다.
  • 순수한 투기 : 블랙홀 내부의 환경은 단순히 시간의 화살표를 바꾸면 빅뱅 (백홀?)에서 우리 우주의 역사와 비슷하게 보이기 시작합니다. (시간의 팽창 수준이 다른 관점에서 거리가 다른 원환 체로 인식하는 대신 우주가 팽창하고 있음)
  • 저학년으로서 나는 우리 우주가 블랙홀의 내부라는 논문을 썼고 지난 30 년 동안이 해결책에 대한 많은 이론들이이 솔루션에 끌리는 것을 보았다.
  • 우리 우주가 4 차원 "구체"에 압축 된 (3D) 홀로그램이라는 가장 최근의 아이디어를 포함하면 알려진 우주 전체의 엔트로피와 같은 사건의 지평선을 나타냅니다. 우아한.

매우 긴 바람에 대한 사과에 대한 사과. 스위스 치즈보다 더 많은 구멍이 있다고 생각합니다. 그것은 우리가 상호 작용할 수없는 모든 작은 주머니 우주가 형성되어 우주가 어떻게 보이기 시작하는지입니다!

이러한 개념에 대한 다음 수준의 이해에 활용할 수있는 질문과 답변은 다음과 같습니다.

이벤트 지평이 모양을 바꿀 수 있습니까?

사건이 사건의 지평선에 시간-고정-잠금되어 있다면, (EH와 관련하여) 이동할 수 없습니다. 타락한 물질이 우주의 종말을 보거나 심지어 아주 오랜 시간을 목격 할 수 있다면, 그 문제는 정의에 의해 시간이 잠겨 있습니다. 그것이 TD- 잠금 상태가 아닌 경우, 추락하는 관찰자는 그들보다 더 빠르게 나이를 볼 수 없어야한다.

그런 다음 EH가 모양을 바꿀 수 있다면 다음 중 하나입니다.

  • 물질은 EH와 함께 움직여야합니다 (가속? 운동량? 자유 에너지?)
  • 또는 수학적 정의 인 EH는 물질의 위치에 관계없이 움직일 수있어 물질에 대한 시간 팽창 량을 변경하거나, 물질을 EH 외부로 둔화 / 속도 / 중지 시키거나 뭐라고. (아마도 EH는 항상 크기가 커지지 만 모양은 어떻습니까?)
  • 모양으로 돌아 가기 : EH가 타원체가 될 수 있습니까? 팬케이크? 그것이 구에서 팬케이크로 변할 수 있다면, 구의 반경 근처에 이미 EH 내부에 있었던 물질이 그 반경이 갑자기 줄어들 때와 같이 이제 검은 구멍에서 나온다는 것을 의미하지 않습니까? (다시 말해 EH로 끌지 않는 한)
  • 이러한 경우에, 블랙홀 합병은 호킹 방사선 이외 의 완전히 새로운 형태의 블랙홀 방출을 구성함으로써 EH 내부로부터의 물질이이 물질을 빠져 나가도록 허용하지 않습니까? 우리는 이것을 어떻게 감지할까요? 우리는 어떻게 알 것입니까?

답은 LIGO와 앞으로이 제품의 더 강력한 버전이 온라인으로 제공 될 것이라고 생각합니다. 블랙홀 합병으로 인한 중력파의 변화, 도착 시간, 스펙트럼 비교 및 ​​최종 방향과 관련 감마선 폭발을 관찰하면 이벤트 지평이 충돌 할 때 발생하는 상황을 정확히 파악하는 데 도움이됩니다!

시간을내어 아이디어를 검토해 주셔서 감사합니다.


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1) 두 별 사이에 텍스트를 넣으십시오 . *this text*따라서 기울임 꼴이 됩니다. 2) 3 태양 덩어리는 블랙홀을 생성하기에 충분하지 않습니다. 3) 원거리 관찰자에 대해서만 EH의 시간이 멈춤, EH에 떨어지는 물체는 통과하는 동안 아무것도 경험하지 않습니다. 4) 모든 대문자 텍스트가별로 좋지 않습니다. 기울임 꼴 형식을 사용하는 것이 좋습니다 (또는 이중 별표는 텍스트를 굵게 표시합니다 ).
peterh는 모니카 복원

그리고 당신 의 텍스트 벽에 대해 뭔가를하십시오 . 사람들이 귀하의 공헌을 읽도록하려면 읽기 쉬운 지 확인하십시오.
Jan Doggen

매우 흥미로운 피드백과 확실하게 자극적 인 생각! 미래의 관측치 (특히 블랙홀 병합에 대한 LIGO 관측치)가 시간이 실제로 사건의 지평선에서 얼어 붙었을 때 더 많은 빛을 비추는지를 보는 것은 흥미로울 것입니다. 거기에 시간이 얼어 붙으면 사건의 지평선이 모양을 바꿀 수 없어야한다는 흥미로운 생각입니다! 도발적인 생각.
Jonathan

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몇 가지 훌륭한 기술적 답변이 주어졌으며, 블랙홀이 이벤트 지평에서 "동결"된 것으로 생각하는 것이 왜 유용하지 않은지를 설명하는 훌륭한 답변에는 아무것도 추가 할 수 없습니다. 그러나보다 본질적으로 유용한 철학적 관점으로 답할 수 있습니다. 상대성 이론의 중심 교훈은 현실이 다양한 장소와 시간에 발생하는 많은 일들을 포함한다는 것이므로 현실은 지역적입니다. 따라서 어떤 장소와 시간에 어떤 일이 일어 났는지 알고 싶다면 (그 장소와 시간에 숫자를 부여하는 방법에 관계없이 지구 표면을 조정하는 방법을 선택하는 것과 같습니다), 그 장소와 시간에!

이 간단한 규칙에 따르면, 블랙홀이 아직 형성되지 않은 경우 누군가에게 사건의 지평선을 넘어가라고 요청하는 것을 상상해야합니다. 그들은 그것이 있다고 말하고 유한 한 시간 안에 그 중심 블랙홀에 도착한다고 말할 것입니다. 당신이 그 메시지를받을 것인지의 여부는 더 어려운 문제이지만, 현실이 어딘가에서 발생하기 때문에 그들은 모두 같은 말을 할 입니다. 또는 적어도 의사 소통이 어렵거나 불가능한 경우에 그들이 무엇을 말할 것인지 상상해보십시오 .

하나의 간단한 규칙을 따르면 이러한 모든 명백한 좌표 역설이 즉시 사라집니다. 좌표는 계산에 유용한 언어이지만 "무엇입니까"에 대한 어설 션을 만드는 데 유용한 언어는 아닙니다. 이것은 관측의 문제이며 모든 관측은 국소 적입니다. 아무도 좌표를 관찰하지 않으며 임의의 좌표 선택으로 너무 많은 것이 이루어집니다.


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" 모든 관측치가 로컬입니다 "-이 간단한 문장은 펀치를 포장합니다! 코펜하겐 해석 ... 얽힘 ... 독립 현실과 같은 것은 없습니까?
Monica Monica 복원

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어쨌든 과학에는 접근 할 수 없습니다. 과학은 경험적이어야하므로 관찰자 기반이어야하므로 지역 이벤트 만 설명 할 수 있습니다. 범위가 제한 될 수 있습니다. 그것은 우리가 보이지 않는 요정을 과학으로부터 멀리하는 방법이지만, 우리가 잃어버린 다른 것을 모릅니다. 그래도 어딘가에 블랙홀이 형성되었다고 말하고 이벤트 지평선을 건너고 있다면 블랙홀이 존재하도록 허용해야합니다. 메시지를받을 수 없어 글로벌 개념을 생성 할 수 없다는 것을 알더라도 우리 자신의 관찰에서.
Ken G

아인슈타인은 현실이 상대적 이라는 사실 에 깊은 고민을했고 , 1950 년 슈뢰딩거에게 다음과 같이 썼습니다. 그들 중 대부분 [다른 물리학 자들]은 현실적으로 어떤 종류의 위험한 게임을하는지 보지 못합니다. 실제로는 실험적으로 확립 된 것과 무관 한 것입니다. "
Monica Monica 복원

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나는 우리가 항상 인식 할 수있는 능력에 의해 제한 될 것이라는 것이 분명해 보이기 때문에 항상 그 태도에 놀랐습니다. 우리가 어떤 종류의 순수한 형태로 현실을 인식 할 수 있다는 보장은 없었습니다. 그것은 항상 필터를 통과하는 것이 었습니다. 과학을 선택하는 것조차도 추가 필터를 제공합니다.
Ken G

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블랙홀에 떨어지는 관찰자는 자신이 단수에 빠지지 않는 것을 보지 못합니다. 블랙홀은 항상 무한대보다 먼저 증발하므로, 떨어지는 관찰자는 증발 된 블랙홀의 중심으로 떨어지고 보편적 인 열사병 외에는 특별한 것이 없습니다.


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그리고 물리학 자들은 당신이 무한대를 추가 할 때 일어나는 일에 대해 혼란스러워하는 것 같습니다. 블랙홀 증발을 무시하십시오. 물리학은 모든 기준 틀에서 유사하게 적용된다는 주장이다. 멀리있는 관찰자에 대한 참조 프레임이없는 한, 무한한 시간이 지난 후에도 떨어지는 대상은 여전히 ​​수평선을 넘어 가지 않기 때문입니다. 따라서 떨어지는 관찰자가 시간 = 무한대에서 정상적인 경험을 할 것이라고 말할 이유가 없습니다. 무한대를 추가하거나 무한대로 나눌 수 없습니다. 당신이 그것을 시도 할 때 당신은 물리적 개념과의 접촉을 잃었습니다.
Smart guy

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전체 문제는 유효하지 않은 분석 확장에서 발생합니다. 마치 광자가 우주를 전개하는 것처럼 우주를 묘사하려고하는 것과 같습니다. 유니버스는 t = 0과 t = 1의 두 가지 상태로만 존재합니다. 두 상태는 발견 가능한 관계를 공유하지 않으며 광자 경험은 시간을 무한대로 나누는 것을 필요로하기 때문에 의미가 없기 때문에 실제로 임의적입니다.
Smart guy

블랙홀이 호킹 방사선으로 인해 실제로 증발한다고 가정하면이 대답에 어떤 문제가 있는지 알지 못하고 블랙홀에 떨어지는 관찰자가 우주의 미래를 관찰하도록 시간이 팽창합니다. 대답이 조금 정교하면 좋을 수도 있습니다. 확실히 흥미로운 생각! 이 경우, 블랙홀이 증발하기 전에 유한 한 시간이지나므로 무한한 시간이 필요하다고 생각하지 않습니다. 또한보십시오 : astronomy.stackexchange.com/questions/2524/…
Jonathan Jonathan

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침입자가 자신의 시계로 짧은 시간 안에 센터에 도착하기 때문에 잘못되었습니다. 그들은 어떤 사람이 무한대로 사용하는 시간 좌표에 신경 쓰지 않으며, 다른 곳에서 '무슨 일이 일어나고 있는지'라고 말하기 위해 로컬이 아닌 시간 좌표를 사용해서는 안됩니다. 이것은 상대성 이론의 핵심 교훈 중 하나입니다. 현실은 지역적 이므로 현장에있는 사람에게 물어보십시오 . 다른 모든 것은 단지 좌표이며, 너무 많은 것은 좌표로 만들어집니다.
Ken G

실제로 이것은 우주론에서 발생하는 문제인 "관측 가능한 우주"와 유사합니다. 그 가장자리를 넘어, 우리가 슬쩍 멀리 가정 것을, 용있을 우주론 principle-- 아직 모든 우리가 알고있는 우리는 것입니다 결코 전체, 세계, 우주를 알 수없고, 어떤 다른 그 어떤 관찰자가 있음을 포함 할 수 있습니다 경험하지만 우리는 결코하지 않을 것입니다.
Ken G
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