Colisión de un agujero negro y un agujero blanco

Esta pregunta tiene una premisa algo defectuosa de que un agujero blanco y un agujero negro (o cualquier otra cosa) podrían colisionar. De hecho, un agujero blanco se define como un área del espacio-tiempo donde nada puede entrar desde el exterior o, matemáticamente hablando, es una extensión máxima de un agujero negro (parte de un agujero negro eterno que no se formó a través del colapso gravitacional) .

Esta idea se puede ver mejor en términos de diagramas de coordenadas de Kruskal, un tipo especial de diagrama de espacio-tiempo donde se realiza una transformación de coordenadas . Estos diagramas ahora tienen la propiedad divertida de que las geodésicas nulas (básicamente rayos de luz) siguen caminos a 45 grados desde el eje y positivo. El "agujero blanco" del gráfico a continuación es el área IV y, como puede ver, teóricamente ni siquiera la luz del exterior de esta región podría entrar en él. De hecho, se define como la región donde teóricamente no podría entrar ninguna geodésica nula, sino como el área por donde pueden salir las partículas. Por lo tanto, por la definición misma de un agujero blanco, un agujero blanco no podría chocar con un agujero negro (visto en la región II de este diagrama).

El agujero blanco es un objeto imposible en el universo.

Matemáticamente es un agujero negro bajo tiempo invertido. Esto puede interpretarse como un agujero negro en un universo donde la segunda ley de la termodinámica está invertida, es decir, la entropía siempre disminuye.

Dado que la segunda ley de la termodinámica tiene una naturaleza probabilística, uno puede ver un agujero blanco como un estado altamente improbable de un agujero negro: el estado en el que consume radiación de Hawking de alta entropía y exhala objetos de baja entropía en lugar de hacer lo contrario.

En las teorías que consideran las colisiones entre objetos que tienen flechas temporales opuestas, generalmente se deriva que, tras tal colisión, el objeto con flechas temporales inversas cambiará rápidamente su dirección temporal, para lo cual solo es suficiente una perturbación microscópica. Esto significa que en un universo hipotético donde hay un agujero negro y uno blanco, en poco tiempo después de su primera interacción, el agujero blanco se convertirá en otro agujero negro, por lo que el sistema terminará con dos agujeros negros.

Cabe señalar que en el universo que alcanzó el equilibrio termodinámico, no hay diferencia entre un agujero negro y uno blanco, ambos se comportan igual: consumen y emiten radiación de alta entropía.

Un agujero negro es más o menos lo mismo que un agujero blanco.

El resultado de Hawking demuestra que son esencialmente el mismo objeto, por lo que el resultado será un agujero negro con un radio mayor que la suma del radio del agujero negro y el "agujero blanco".

Solo soy un estudiante universitario, por lo que posiblemente uno de los otros miembros pueda dar una respuesta más detallada.

editar: insinué, pero no dije directamente, que debido a que un agujero blanco es lo mismo que un agujero negro, su pregunta se convierte en "cuál es el resultado de la colisión entre dos agujeros negros", por lo que la respuesta es lo que dije anteriormente. Pongo el agujero blanco entre comillas porque en realidad es solo otro agujero negro (posiblemente más pequeño o más grande).

En una situación totalmente simétrica en el tiempo, y suponiendo que el universo no contiene ningún otro campo además de los dos agujeros en blanco y negro, la única forma de determinar cuál es la dirección de tiempo preferida es mirar cuál de los dos agujeros tiene la mayor entropía.

Cada hueco tiene una entropía proporcional al cuadrado de su masa. si$M_{bh} \gg M_{wh}$, entonces podemos considerar el agujero blanco como una "fluctuación temporal" en un contexto de aumento termodinámico orientado hacia adelante (usando la convención de que los agujeros negros aumentan su entropía "hacia adelante" en el tiempo), en el caso de que$M_{bh} \ll M_{wh}$es al revés: la flecha termodinámica preferida es hacia atrás y el agujero negro es una fluctuación temporal que avanza.

En el caso de que$M_{bh} \approx M_{wh}$no hay una dirección de tiempo termodinámica preferida. Si el tiempo termodinámico se considera un flujo, este sería un punto fijo.

Probablemente los agujeros blancos, al contrario que los agujeros negros, no existen. La razón es una singularidad insuperable del agujero negro a la región del agujero blanco. La razón por la que la gente creía en los agujeros blancos era porque se desconocía la solución extendida completa al espacio-tiempo del agujero negro. Hubo un tiempo en que los físicos creían que los AGN eran en realidad agujeros blancos en lugar de BH supermasivos. Dije probablemente, porque todos estos son modelos teóricos que, aunque tienen evidencia que los respalda, siguen siendo especulativos. Entonces, en GR no hay nada hoy que podamos llamar un agujero blanco. Los agujeros de gusano no son agujeros blancos y son objetos hipotéticos que violan el principio de energía fuerte en GR. He aprendido a no decir que algo no existe porque así lo digan las teorías aceptadas. Tal vez existen agujeros blancos en la gravedad cuántica, porque esta teoría puede eliminar singularidades. En la actualidad no lo sabemos. Si existen, en alguna teoría aún no realizada, su colisión y/o creación con respecto a los BH será un problema muy interesante.

Técnicamente dirías que un agujero negro es una región causal que no está en el pasado de ningún punto del universo externo. De manera similar, un agujero blanco debe estar causalmente antes de cualquier punto en el universo externo. Esa es una descripción perfecta del Big Bang. Matemáticamente existe una singularidad dentro de un agujero negro, donde la materia se comprime infinitamente. Sin embargo, no creo que haya más de una singularidad en el universo. Todos los agujeros negros son, desde nuestro punto de vista, porciones congeladas de tiempo y espacio, y la singularidad dentro de todos ellos solo "ocurrirá", en cierto sentido, al final del universo. Por lo tanto, un agujero negro nunca podría encontrarse con un agujero blanco, excepto en un sentido: dado que tanto la singularidad al principio como al final del universo están "más allá del tiempo", bien pueden ser la misma singularidad, ¡ciertamente resolvería la cuestión de dónde vino todo! Así que los agujeros negros y el Big Bang son dos caras de una misma moneda. En otro sentido, no puedes colisionarlos, están eternamente vinculados entre sí.

No, Hawking no probó que un agujero blanco y un agujero negro fueran lo mismo, ni él ni nadie pudo hacerlo. Solo podemos probar la existencia de lo que podemos hacer observaciones reales, pero desafiaré a quien esté dispuesto a aceptar, ¡un campo gravitatorio en el espacio-tiempo en sí mismo nada! escapa de un agujero negro si alguien cree que el universo es finito, entonces explíqueme por qué se está expandiendo en lugar de contraerse.

Como solo puedo pensar en escenarios muy complicados, ninguno de los cuales tiene mucho sentido. Pero no creo que el universo sea finito, el universo está lleno de extrañas contradicciones incluso en el nivel más fundamental, por eso muchos científicos están empezando a pensar que el universo es holográfico. Si ese es el caso, realmente no podemos decir qué creó el proyector porque nuestros cerebros no pueden superar los límites del programa de la computadora. Pero personalmente no creo en este escenario, aunque es mucho más lógico que un hada agitando una herida y diciendo que se haga la luz.

Otra respuesta amateur: la energía de un Agujero Blanco es convexa y la energía de un Agujero Negro es cóncava, por lo que no pueden acercarse entre sí. Dos agujeros negros pueden acercarse el uno al otro; dos agujeros blancos pueden acercarse el uno al otro. Pero los agujeros blancos y los agujeros negros se mantienen separados mágicamente, de la misma manera que la materia y la antimateria se mantienen separadas.

El Agujero Blanco y el Agujero Negro son lo mismo, solo que en diferentes etapas de su vida: el Agujero Blanco es la Etapa Expansiva; el Agujero Negro es la Etapa Recesiva o Retraída. Los Agujeros Blancos se vuelven Agujeros Negros Los Agujeros Blancos se vuelven Agujeros Negros una y otra vez durante su ciclo de vida.

Un Agujero Negro en una dimensión es efectivamente un Agujero Blanco en una Dimensión Opuesta. Un Agujero Negro en esta dimensión está construyendo efectivamente un anti-Universo en una Dimensión Opuesta.