Apakah lubang hitam menguap melalui radiasi Hawking sebelum Anda jatuh melewati cakrawala peristiwa?

17

Dibutuhkan waktu yang tidak terbatas untuk sesuatu jatuh melewati cakrawala peristiwa dari lubang hitam dari perspektif seseorang di luar cakrawala peristiwa. Lubang hitam juga menguap setelah waktu yang terbatas dari sudut pandang orang luar karena radiasi Hawking.

Apakah ini berarti bahwa Anda tidak akan pernah benar-benar mencapai cakrawala peristiwa jika Anda jatuh ke dalam lubang hitam karena lubang hitam itu akan menguap?

black-hole hawking-radiation Thomas
sumber
2
Untuk lebih jelasnya, jika Anda jatuh ke dalam lubang hitam, Anda akan jatuh ke dalam dan bertemu dengan singularitas lama sebelum menguap, apa yang terjadi pada orang yang jatuh dan apa yang dilihat orang di luar adalah 2 perspektif yang sangat berbeda dari peristiwa yang sama .
userLTK
4
Seperti yang ditunjukkan oleh userLTK, "jumlah waktu tak terbatas untuk sesuatu jatuh melewati cakrawala peristiwa" hanya berkenaan dengan pengamat yang menonton objek jatuh. Objek sebenarnya yang melakukan "jatuh" tidak mengalami ini sehingga pertanyaan Anda diperdebatkan. Selain itu, logika harus menunjukkan bahwa jika itu benar, tidak ada yang bisa jatuh ke dalam lubang hitam dan dengan demikian tidak ada lubang hitam setiap bentuk atau tumbuh lebih besar.
zephyr
1
@ zephyr Ini adalah titik kebingungan besar dan tidak ada yang yakin bagaimana cara mengatasinya. Belum ada jawaban yang lengkap.
Sir Cumference
2
Kemungkinan duplikat pengamat Infalling tidak pernah bisa melintasi cakrawala peristiwa Lubang Hitam?
peterh
1
Saya telah memilih untuk membiarkan pertanyaan ini terbuka - itu adalah pertanyaan lain yang harus ditutup sebagai duplikat, mengingat sebagian dari pertanyaan itu langsung disalin dari yang ini.
Chappo Mengatakan SE Dudded Monica

Jawaban:

6

Saya telah menanyakan pertanyaan ini kepada beberapa fisikawan beberapa hari yang lalu. Pikiran besar berpikir sama, ya?

Pertama, ingatlah bahwa radiasi Hawking hanya hipotesis. Itu bukan teori. Jika kita memercayai hipotesis itu, inilah yang bisa kita dapatkan.

Dalam relativitas umum, lubang hitam dapat digambarkan melalui sejumlah perkiraan. Misalnya, solusi Schwarzschild untuk black hole menggambarkannya sebagai objek abadi - bukan sesuatu yang ada untuk beberapa waktu, dan tidak ada untuk orang lain. Menurut solusi ini, horizon peristiwa harus selalu ada, dan harus tetap ada selamanya.

Lubang hitam Schwarzschild memperkirakan lubang hitam dengan sangat akurat, tetapi seperti yang Anda tahu, lubang hitam itu gagal menjelaskan bagaimana lubang hitam bisa terbentuk, dan (dengan asumsi radiasi Hawking itu nyata), mereka tidak menjelaskan bagaimana orang akhirnya bisa menguap.

Tentu saja, solusi itu tidak akan membantu kami. Saya terus mencari yang secara akurat menggambarkan lubang hitam yang mudah menguap dan bisa dibentuk, tetapi saya tidak menemukan apa pun. Kesimpulan yang saya sampaikan, bersama dengan pertanyaan yang saya ajukan, adalah bahwa pertanyaan kami memiliki masalah besar: Radiasi Hawking dijelaskan melalui teori medan kuantum.

Dengan demikian, Anda tidak bisa hanya menggunakan solusi GR untuk black hole; Anda membutuhkan campuran teori medan kuantum dan relativitas umum yang tidak suci (perlu diingat bahwa baik GR dan QFT tidak kompatibel dalam banyak situasi).

Pada akhirnya, semuanya bermuara pada betapa sedikitnya yang kita ketahui tentang lubang hitam. Sangat tidak mungkin untuk menentukan solusi mana yang terbaik, dan ketidakmampuan kami untuk merekonsiliasi QFT dengan GR menimbulkan masalah besar. Jawaban terbaik yang bisa saya berikan adalah "tidak ada yang benar-benar tahu apa yang akan terjadi jika Anda terus mendekati lubang hitam".

Kami tidak tahu apakah kami akan mencapai cakrawala acara, kami tidak tahu apakah lubang hitam akan menguap. Kami hanya tidak memahami mereka dengan cukup baik untuk mengetahui solusi apa yang akan berhasil, atau bagaimana kami akan memasukkan QFT ke dalamnya. Jika kami entah bagaimana berhasil menemukan perkiraan yang benar menggabungkan GR dan QFT, saya berasumsi (tapi jangan mengutip saya tentang ini) situasi yang Anda jelaskan mungkin terjadi.

Jika mungkin, omong-omong, maka kami dapat dengan yakin mengatakan bahwa lubang hitam dalam ukuran berapa pun dapat merobek Anda terpisah melalui kekuatan pasang surut. Kekuatan pasang surut menjadi lebih lemah karena ukuran lubang hitam bertambah, jadi orang akan menganggap lubang hitam yang cukup besar tidak akan membuat Anda terpisah.

Namun, jika kita memperhitungkan radiasi Hawking, dan jika skenario yang Anda usulkan memang benar, black hole akan menyusut saat menguap. Karena itu akan menjadi lebih kecil pada kecepatan yang lebih cepat ketika kita mendekati cakrawala peristiwa, itu akan segera cukup kecil untuk memisahkan kita.

Pak Cumference
sumber
2
Jadi dengan asumsi (asumsi BESAR) bahwa semua ini bekerja dengan cara ini dan kita dapat bertahan dari kekuatan pasang surut, akankah kita menyaksikan cakrawala peristiwa yang terus-menerus menjauh dari kita ketika kita mendekati sampai menghilang sama sekali? Dan kemudian pada titik itu, kita akan memperhatikan bahwa dalam beberapa saat dibutuhkan (dari perspektif kita) untuk black hole menghilang, sisa Semesta berumur miliaran tahun?
bernama2voyage
@ dipanggil2voyage kurasa? Tuhan tahu apa yang akan terjadi, tetapi asumsi saya adalah ya. Tetapi bahkan jika Anda selamat dari kekuatan pasang surut yang terus meningkat, Anda harus berurusan dengan panas ekstrem dari piringan akresi dan medan magnet yang sangat kuat.
Sir Cumference
Saya bertanya karena solusi itu kedengarannya sangat buruk seperti lubang cacing satu arah ke masa depan.
dipanggil2voyage
@ called2voyage Itulah cara dilatasi waktu. Ini akan sama jika Anda terus mendekati kecepatan cahaya - waktu Anda akan melambat relatif terhadap seluruh Alam Semesta, dan waktu Semesta akan berkembang lebih cepat relatif terhadap Anda. Lubang hitam tidak memiliki kemampuan perjalanan waktu ajaib, ia hanya menggunakan pelebaran waktu gravitasi. Semua benda dengan gravitasi menerapkan pelebaran waktu gravitasi, tetapi lubang hitam akan terus melebarkan waktu Anda hingga tak terbatas saat Anda mendekati cakrawala acara mereka.
Sir Cumference
Benar, tetapi dalam hal ini Anda tidak pernah melintasi cakrawala, Anda hanya berakhir di masa depan.
dipanggil2voyage
2

Seperti yang telah disebutkan dalam komentar oleh @zephyr, masalah waktu tak terbatas sebenarnya bukan masalah.

Ketika Anda bergerak lebih dekat ke lubang hitam, waktu relatif ke sudut pandang Anda tidak berubah dengan cara yang sama seperti itu dari kerangka referensi yang berbeda.

Namun, melihat situasi Anda sendiri, semuanya akan terjadi dalam "waktu nyata", segala sesuatu yang mengamati Anda dan situasi Anda akan berlangsung "dan jumlah detik tak terbatas untuk satu detik berlalu."

Ini juga merupakan masalah yang diperdebatkan karena telah ada pengukuran dan kemungkinan pengamatan (saya harus memeriksa ini) bintang-bintang "jatuh" ke dalam lubang hitam. Jadi waktu yang tidak terbatas dari perspektif pengamat luar juga tidak mungkin.

Singkatnya, cara terbaik untuk menjawab pertanyaan Anda tanpa terlalu banyak ke teori, hipotetis, atau ilmu gila, adalah dengan menyatakan: Tidak, itu tidak berarti itu.

LaserYeti
sumber
2
Jika kita telah mengamati bintang jatuh ke dalam lubang hitam (saya harus memeriksanya sendiri), itu tidak berarti kita telah mengamati bintang yang mencapai cakrawala peristiwa. Kita mungkin hanya melihat bintang itu terkoyak. Tampaknya mendekati secara sewenang-wenang dekat dengan horizon peristiwa, sampai pada titik yang tampaknya akan hilang, tanpa pernah benar-benar mencapai cakrawala peristiwa dari kerangka referensi luar. Semua massa / energi dari apa pun yang jatuh ke dalam black hole bisa "ditangguhkan" tepat di atas horizon peristiwa, dengan kecepatannya yang terlihat mendekati nol secara asimptotik. (Atau saya salah.)
Keith Thompson