¿Cómo escapa la gravedad de un agujero negro?

Ya hay algunas buenas respuestas aquí, pero espero que este sea un breve resumen agradable:

La radiación electromagnética no puede escapar de un agujero negro porque viaja a la velocidad de la luz. Del mismo modo, la radiación gravitacional tampoco puede escapar de un agujero negro, porque también viaja a la velocidad de la luz. Si la radiación gravitatoria pudiera escapar, teóricamente podrías usarla para enviar una señal desde el interior del agujero negro hacia el exterior, lo cual está prohibido.

Sin embargo, un agujero negro 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. De manera similar, un agujero negro tiene una masa, por lo que tiene un campo gravitatorio a su alrededor. Esto tampoco es una paradoja porque un campo gravitatorio es diferente de la radiación gravitatoria.

Usted dice que el campo gravitatorio transporta información sobre la cantidad de masa (en realidad, energía) en el interior, pero eso no le da la posibilidad a alguien de adentro de enviar una señal al exterior, porque para hacerlo tendría que crear o destruir energía, lo cual es imposible. Así no hay paradoja.

Bueno, la información no tiene por qué escaparse por dentro del horizonte, porque no está dentro. La información está en el horizonte.

Una forma de verlo es por el hecho de que nada cruza el horizonte desde la perspectiva de un observador fuera del horizonte de un agujero negro. Llega asintóticamente al horizonte en un tiempo infinito (tal como se mide desde la perspectiva de un observador en el infinito).

Otra forma de verlo es el hecho de que puede obtener toda la información que necesita de las condiciones de contorno en el horizonte para describir el espacio-tiempo exterior, pero eso es algo más técnico.

Finalmente, dado que la GR clásica es una teoría geométrica y no una teoría cuántica de campos*, los gravitones no son la forma adecuada de describirla.

*Para aclarar este punto, GR puede admitir una descripción en el marco de teorías gauge como la teoría del electromagnetismo. Pero aunque el electromagnetismo puede admitir una segunda cuantización (y ser descrito como QFT), GR no puede.

Quitemos algo del camino: acordemos no incluir gravitones en esta respuesta. La razón es simple: cuando hablas de gravitones, implicas muchas cosas sobre los fenómenos cuánticos, ninguna de las cuales es realmente necesaria para responder a tu pregunta principal. En cualquier caso, los gravitones se propagan con la misma velocidad que los fotones: la velocidad de la luz,$c$. De esta manera, podemos centrarnos simplemente en GR clásico, es decir, la geometría diferencial del espacio-tiempo: esto es más que suficiente para responder a su pregunta.

En este contexto, GR es una teoría que dice cuánta curvatura "sufre" un espacio dada una cierta cantidad de masa (o energía, cf Tensor de tensión-energía ).

Un agujero negro es una región del espacio-tiempo que tiene una curvatura tan intensa que "pellizca" una determinada región del espacio-tiempo.

En este sentido, no está mal entender lo que está pasando: si puedes medir la curvatura del espacio-tiempo, definitivamente puedes saber si te estás moviendo hacia una región de curvatura creciente (es decir, hacia un agujero de bloque).

Esto es exactamente lo que se hace: se mide la curvatura del espacio-tiempo y eso es suficiente: en algún punto, la curvatura es tan intensa que los conos de luz se "invierten". En ese punto exacto, se define el Event Horizon , es decir, esa región del espacio-tiempo donde la causalidad se ve afectada por la curvatura del espacio-tiempo.

Así es como se hace un mapa del espacio-tiempo y se pueden trazar agujeros negros. Dado que la curvatura es proporcional a la atracción gravitacional, esta secuencia de ideas resuelve completamente tu duda: del agujero negro no sale nada, ni nada por el estilo. Todo lo que necesita es trazar la curvatura del espacio-tiempo, midiendo lo que le sucede a su estructura de cono de luz. Luego, encuentra su Event Horizon y, por lo tanto, su agujero negro. De esta forma obtienes toda la información que necesitas, sin que nada salga del agujero negro.

El problema aquí es un malentendido de lo que es una partícula en QFT.

Una partícula es una excitación de un campo, no el campo mismo. En QED, si configura una carga central estática y la deja allí durante mucho tiempo, configura un campo$E=k{q \over r^2}$. Sin fotones. Cuando otra carga entra en esa región, siente esa fuerza. Ahora, esa segunda carga se dispersará y acelerará, y allí , tendrás una$e^{-}->e^{-}+\gamma$reacción debida a esa aceleración (clásicamente, las ondas creadas por una perturbación en el campo EM), pero no tendrá un intercambio de fotones con la carga central, al menos no hasta que sienta el campo creado por nuestra primera carga, que sucederá en algún momento posterior.

Ahora, considere el agujero negro. Es una solución estática de las ecuaciones de Einstein, sentada allí felizmente. Cuando es invadido por una masa de prueba, ya ha establecido su campo. Entonces, cuando algo se dispersa, se mueve a lo largo del campo creado por el agujero negro. Ahora, acelerará, y tal vez, "irradie un gravitón", pero el agujero negro solo sentirá eso después de que el campo de radiación de la partícula de prueba ingrese al horizonte del agujero negro, lo cual puede hacer libremente. Pero en ninguna parte de este proceso, una partícula abandona el horizonte del agujero negro.

Otro ejemplo de por qué la noción ingenua de todas las fuerzas que provienen de un diagrama de Feynman con dos pares de patas es el bosón de Higgs: el universo entero está inmerso en un campo de Higgs distinto de cero. Pero solo hablamos de la 'creación' de 'partículas' de Higgs cuando perturbamos el campo de Higgs lo suficiente como para crear ondas en el campo de Higgs: ondas de Higgs. Esas son las partículas de Higgs que estamos buscando en el LHC. No necesitas ondas en el campo gravitatorio para explicar por qué un planeta orbita alrededor de un agujero negro. Solo necesita que el campo tenga una determinada distribución.

Creo que es útil pensar en la cuestión relacionada de cómo sale el campo eléctrico de un agujero negro cargado. Esa pregunta surgió en la (ahora desaparecida) sección de preguntas y respuestas del American Journal of Physics en la década de 1990. Matt McIrvin y yo escribimos una respuesta que se publicó en la revista. Puede verlo en https://facultystaff.richmond.edu/~ebunn/ajpans/ajpans.html .

Como han señalado otros, es más fácil pensar en la pregunta en términos puramente clásicos (evitando cualquier mención de fotones o gravitones), aunque en el caso del campo eléctrico de un agujero negro cargado, la pregunta está perfectamente bien planteada incluso en cuántica. términos: no tenemos una teoría de la gravedad cuántica en este momento, pero creemos que entendemos la electrodinámica cuántica en el espacio-tiempo curvo.

Si bien en muchos sentidos la pregunta ya fue respondida, creo que se debe enfatizar que en el nivel clásico, la pregunta es, en cierto sentido, al revés. La discusión previa de propiedades estáticas y dinámicas especialmente se acerca mucho.

Examinemos primero un modelo de juguete de una delgada capa esféricamente simétrica de partículas de polvo que colapsan en un agujero negro de Schwarzschild. El espacio-tiempo fuera del caparazón también será Schwarzschild, pero con un parámetro de masa mayor que el del agujero negro original (si el caparazón comienza en reposo en el infinito, entonces solo la suma de los dos). Intuitivamente, la situación es análoga al teorema de la capa de Newton, que es un análogo más limitado en GTR. En algún momento, cruza el horizonte y, finalmente, desaparece de la existencia en la singularidad, el agujero negro ahora gana masa.

Así que tenemos la siguiente imagen: a medida que el caparazón colapsa, el campo gravitacional externo adquiere algún valor, y cuando cruza el horizonte, la información sobre lo que está haciendo no puede salir del horizonte. Por lo tanto, el campo gravitatorio no puede cambiar en respuesta al comportamiento posterior del caparazón, ya que esto enviaría una señal a través del horizonte, por ejemplo, una persona que cabalga junto al caparazón podría comunicarse a través de él manipulando el caparazón.

Por lo tanto, en lugar de que la gravedad tenga una propiedad especial que le permita cruzar el horizonte, en cierto sentido la gravedad no puede cruzar el horizonte, y es esa misma propiedad la que obliga a la gravedad fuera de él a permanecer igual.

Aunque la respuesta anterior ya asumió un agujero negro, eso no importa en absoluto, ya que para una estrella que colapsa esféricamente, el horizonte de eventos comienza en el centro y se extiende durante el colapso (para la situación anterior, también se expande para encontrarse con el caparazón ). También asume que la situación tiene simetría esférica, pero esto también resulta no ser conceptualmente importante, aunque por razones mucho más complicadas y no obvias. En particular, los teoremas de Penrose y Hawking, ya que algunos pensaron inicialmente (o tal vez debería decir esperaban ) que cualquier perturbación de la simetría esférica evitaría la formación de agujeros negros.

Es posible que también se esté preguntando acerca de una pregunta relacionada: si la solución de Schwarzschild de GTR es un vacío, ¿tiene sentido que el vacío doble el espacio-tiempo? La situación es algo análoga a una más simple del electromagnetismo clásico. Las ecuaciones de Maxwell dictan cómo cambian los campos eléctrico y magnético en respuesta a la presencia y el movimiento de las cargas eléctricas, pero las cargas por sí solas no determinan el campo, ya que siempre puedes tener una onda que viene desde el infinito sin ninguna contradicción (o algo más exótico). , como un campo magnético constante en todas partes), y en la práctica estas cosas están dictadas por las condiciones de contorno. La situación es similar en GTR, donde la ecuación de campo de Einstein que dicta cómo se conectan las geometrías solo fija la mitad de los veinte grados de libertad de la curvatura del espacio-tiempo.

En mi opinión, esta es una excelente pregunta, que logra desconcertar también a algunos físicos consumados. Por lo tanto, no dudo en proporcionar otra respuesta un poco más detallada, aunque ya existen varias buenas respuestas.

Creo que al menos parte de esta pregunta se basa en una comprensión incompleta de lo que significa mediar una fuerza estática desde el punto de vista de la física de partículas. Como otros ya han mencionado en sus respuestas, se encuentra con un problema similar en el problema de Coulomb en electrodinámica.

Permítame responder a su pregunta desde el punto de vista de la teoría de campos, ya que creo que esto concuerda mejor con su intuición sobre el intercambio de partículas (como se desprende de la forma en que formuló la pregunta).

Primero, ninguna onda gravitatoria puede escapar del interior del agujero negro, como ya insinuó en su pregunta.

En segundo lugar, no es necesario que las ondas gravitatorias escapen del interior del agujero negro (o del horizonte) para mediar en una fuerza gravitatoria estática.

Las ondas de gravedad no median la fuerza gravitacional estática, sino solo cuadrupolo o momentos superiores.

Si desea pensar en las fuerzas en términos de intercambio de partículas, puede ver la fuerza gravitacional estática (el momento monopolar, si lo desea) como mediada por "gravitones de Coulomb" (consulte a continuación la analogía con la electrodinámica). Los gravitones de Coulomb son grados de libertad de calibre (por lo que uno puede dudar en llamarlos "partículas") y, por lo tanto, su "escape" del agujero negro no transmite información.

Esto es bastante análogo a lo que sucede en la electrodinámica: el intercambio de fotones es responsable de la fuerza electromagnética, pero las ondas de fotones no son responsables de la fuerza de Coulomb.

Las ondas de fotones no median la fuerza electromagnética estática, sino solo dipolos o momentos superiores.

Puede ver la fuerza electromagnética estática (el momento monopolar, si lo desea) como mediada por fotones de Coulomb. Los fotones de Coulomb son grados de libertad de calibre (por lo que uno puede dudar en llamarlos "partículas") y, por lo tanto, su transmisión "instantánea" no media ninguna información.

En realidad, así es precisamente como se maneja la fuerza de Coulomb en el contexto QFT. En la llamada teoría de la perturbación de Bethe-Salpeter, se suman todos los gráficos de escalera con intercambios de fotones de Coulomb y se obtiene de esta manera el potencial 1/r para el orden principal y varias correcciones cuánticas (desplazamiento de Lamb, etc.) para el orden secundario en el campo electromagnético. constante de estructura fina.

En resumen, es posible pensar en la fuerza de Schwarzschild y Coulomb en términos de algunas partículas (virtuales) (gravitones o fotones de Coulomb) que se intercambian, pero como estas "partículas" son en realidad grados de libertad calibrados, no surge ningún conflicto con su "escape" del agujero negro o su transmisión instantánea en electrodinámica.

Una forma elegante (pero quizás menos intuitiva) de llegar a la misma respuesta es observar que (dadas algunas condiciones) la masa ADM (para el espacio-tiempo de un agujero negro estacionario, esto es lo que llamaría la "masa del agujero negro") se conserva . Por tanto, esta información la proporcionan las condiciones de contorno "desde el principio", es decir, incluso antes de que se forme un agujero negro. Por lo tanto, esta información nunca tiene que "escapar" del agujero negro.

En una nota al margen, en una de sus conferencias, Roberto Emparan planteó su pregunta (expresada de manera un poco diferente) como un ejercicio para sus alumnos, y la discutimos durante al menos una hora antes de que todos estuvieran satisfechos con la respuesta, o se rindieran; -)

Creo que la mejor explicación que se puede dar es esta: hay que discernir entre las propiedades estáticas y dinámicas del espacio-tiempo. ¿Qué quiero decir con eso?

Bueno, hay ciertos espacios-tiempos que son estáticos. Este es, por ejemplo, el caso de la solución prototípica de agujero negro de GTR. Ahora bien, este espacio-tiempo existe a priori (por definición de estática: siempre estuvo allí y siempre lo estará), por lo que la gravedad no necesita realmente propagarse. Como nos dice GTR, la gravedad es solo una ilusión que nos deja el espacio-tiempo curvo. Así que no hay paradoja aquí: los agujeros negros parecen estar gravitando (como si produjeran alguna fuerza y ​​fueran dinámicos), pero en realidad son completamente estáticos y no se necesita propagación de información. En realidad, sabemos que los agujeros negros no son completamente estáticos, pero esta es una primera aproximación correcta a esa imagen.

Ahora, para abordar la parte dinámica, esto puede significar dos cosas diferentes:

• Cambio global real del espacio-tiempo como se puede ver, por ejemplo, en la expansión del universo . Esta expansión no necesita obedecer a la velocidad de la luz pero esto no está en contradicción con ninguna ley conocida. En particular, no puedes enviar ninguna señal superlumínica. De hecho, lo contrario es cierto: por una expansión demasiado rápida, partes del universo podrían alejarse demasiado como para que incluso su luz nos alcance. Se desconectarán causalmente de nuestro sector del espacio-tiempo y para nosotros parecerá como si nunca hubiera existido. Por lo tanto, no debería sorprender que no se pueda comunicar ninguna información.
• Ondas gravitacionales, que es un nombre elegante para las perturbaciones en el espacio-tiempo subyacente. Obedecen a la velocidad de la luz y las partículas cuánticas correspondientes se denominan gravitones. Ahora bien, estas ondas/partículas de hecho no podrían escapar por debajo del horizonte (precisamente de la misma manera que cualquier otra partícula, a excepción de la radiación de Hawking , pero este es un efecto cuántico especial).

La gravitación no funciona como lo hace la luz (razón por la cual la gravedad cuántica es difícil ).

Un cuerpo masivo "abolla" el espacio y el tiempo, de modo que, hablando en sentido figurado, la luz tiene dificultades para correr cuesta arriba. Pero la colina misma (es decir, el espacio-tiempo curvo) tiene que estar allí en primer lugar.

El principio holográfico da una pista, como apunta David Zaslavsky. El elemento métrico de Schwarzschild$g_{tt}~=~1 – r_0/r$, por$r_0~=~2GM/c^2$da una distancia adecuada llamada coordenada de retardo

Las diversas teorías (QED, GTR, electromagnetismo clásico, gravedad de bucle cuántico, etc.) son formas diferentes de describir la naturaleza. La naturaleza es lo que es; Todas las teorías tienen defectos. En cuanto a decir si la gravedad se parece al electromagnetismo de alguna manera o no, solo está soplando aire caliente sobre cómo piensan los humanos y no dice nada sustancial sobre la realidad física.

Entonces, ¿qué pasa si no tenemos una comprensión completa de la gravedad cuántica? Los gravitones son un concepto sensato y una parte clave en algunas teorías de campo unificado (o semiunificado). Puede ser complicado porque, a diferencia de otras partículas cuánticas, los gravitones son parte de la curvatura del espacio-tiempo y las relaciones de los conos de luz cercanos, mientras vuelan a través de dicho espacio-tiempo. Podemos ignorar eso por ahora. La pregunta es buena y puede responderse en términos de teoría cuántica y gravitones. Simplemente no sabemos, dado el estado actual del conocimiento de la física, hasta dónde podemos llevar la idea.

Cuando las partículas cargadas se atraen o se repelen, la fuerza se debe a los fotones virtuales. A los fotones les gusta viajar a la velocidad universal c, pero no tienen que hacerlo. ¡Heisenberg lo dice! Puedes romper las leyes de conservación de la energía y el impulso tanto como quieras, pero cuanto más te desvíes, más corto será el lapso de tiempo y más pequeño el espacio en el que violas estas leyes. Para los fotones virtuales que conectan dos partículas cargadas, tienen el espacio entre las dos partículas y un lapso de tiempo que coincide con la velocidad de la luz. No se trata de ondas en movimiento con una longitud de onda, un período o una velocidad de fase bien definidos. Esta velocidad mal definida puede ser más rápida que c o menos igualmente bien. En QED, el propagador de fotones, la función de onda que da la amplitud de probabilidad de un fotón virtual que conecta (x1, t1) a (x2, t2) es distinta de cero en todas partes, dentro y fuera de los conos de luz pasados ​​y futuros, aunque se vuelve ilimitada en magnitud en el conos de luz

Entonces, los gravitones, si son tan parecidos a los fotones, pueden existir muy bien fuera del horizonte y dentro. Son, en un sentido aproximado, tan grandes como el espacio entre el agujero negro y lo que sea que esté orbitando o cayendo en él. No los imagines como pequeños gránulos de energía que vuelan desde el centro del agujero negro (singularidad o lo que sea), incluso con la indulgencia de Heisenberg, no se trata simplemente de pequeñas partículas que intentan atravesar el horizonte por el camino equivocado. ¡Probablemente ya hay un gravitón en ambos lados!

Para una respuesta más satisfactoria, sospecho que se necesita conocer las matemáticas, las transformadas de Fourier, los tensores de Riemann y todo eso.

No es necesario escapar (una perspectiva ligeramente diferente).

Muchas respuestas agradables hasta ahora, pero es necesario mencionar un par de cosas. No está claro dónde, exactamente, se supone que está la masa del agujero negro. ¿Dónde reside la masa? eso es una cosa La otra cosa es, ¿cómo encaja la masa/energía en el campo gravitatorio, en sí mismo, en esta imagen?

Creo (y sin duda seré golpeado sin piedad por esto) que la masa de un agujero negro reside dispersa a través de su campo gravitatorio externo y en ningún otro lugar. La masa de un agujero negro reside, total y exclusivamente, en el campo gravitatorio fuera del agujero. Afortunadamente para mí, no estoy completamente solo aquí.

El cálculo de la energía del campo gravitacional total de un agujero negro (o cualquier objeto esférico) fue realizado en 1985 por el astrofísico de Cambridge Donald Lynden-Bell y el profesor emérito J. Katz del Instituto de Física Racah. http://adsabs.harvard.edu/full/1985MNRAS.213P..21L , Su conclusión fue que la energía total en el campo es... (redoble de tambores aquí)... mc^2 !!!

¡ La masa total del BH debe residir, completa y únicamente, en la energía propia de la curvatura del espacio-tiempo alrededor del agujero!

Aquí hay un par de citas del artículo: "... la energía del campo fuera de un agujero negro de Schwarzschild totaliza Mc^2". y, "... todas estas fórmulas conducen a que toda la masa del agujero negro sea explicada por la energía del campo fuera del agujero".

Entonces, la respuesta a su pregunta es esta: la información sobre la masa de un agujero negro no tiene que escapar del interior del agujero negro porque no hay masa dentro del agujero negro. Toda la masa se distribuye en el campo fuera del agujero. Ninguna información necesita escaparse del interior.

El agujero negro "filtra" información, pero no se debe a "gravitaciones", sino en forma de radiación de Hawking. Tiene su base en la mecánica cuántica y es un tipo de radiación térmica con una tasa extremadamente baja. Esto también significa que el agujero negro se evapora lentamente, pero en una escala de tiempo comparable a la edad del universo.

El origen de esta radiación se puede describir de una manera un poco agitada como tal: debido a las fluctuaciones cuánticas, hay una creación de pares de partículas y antipartículas en el vacío. Si tal creación de pares ocurre en el horizonte, uno de los dos puede caer en el agujero negro mientras que el otro puede escapar. Para preservar la energía total (ya que las fluctuaciones del vacío son alrededor de 0) con una partícula que ahora se aleja volando, su par caído debe tener una energía negativa desde el punto de vista del agujero negro, por lo que está perdiendo masa. El observador externo percibe todo este proceso como "evaporación".

Esta radiación tiene una distribución descrita por una "temperatura", que es inversamente proporcional a la masa del agujero negro.

Es posible que desee consultar http://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation y otras fuentes para obtener más detalles...

Creo que todos están complicando demasiado sus respuestas. En primer lugar, como ha señalado mucha gente, la radiación gravitacional (mediada por gravitones en el contexto de la mecánica cuántica) no puede escapar del interior de un agujero negro.

Con respecto a cómo se "escape" la información sobre la masa del agujero negro, la respuesta es diferente para los agujeros negros colapsados ​​y eternos. Para los agujeros negros colapsados, el cono de luz pasado de un observador externo intersecta toda la masa que terminará en el agujero negro antes de que cruce el horizonte, por lo que el observador puede "ver" toda la masa. Para los agujeros negros eternos, un observador externo puede "ver" la singularidad del agujero blanco que se obtiene al extender al máximo la métrica de Schwarzchild, que "le dice" al observador la masa del agujero negro.

no es la gravedad la que transporta la información: simplemente aprendemos sobre el agujero negro observando los efectos de la gravedad en los objetos cercanos a él (como usted señaló correctamente, nada escapa de un agujero negro después de cruzar un horizonte de sucesos, por lo que no sabemos nada sobre lo que les sucede a los objetos más allá de ese punto, excepto que nunca se vuelven a observar). La gravedad es una fuerza y ​​necesitamos que actúe en algún lugar antes de sacar conclusiones sobre sus características dinámicas.

Creo que la explicación correcta de por qué un agujero negro tiene gravedad es una explicación mecánica cuántica, pero creo que en muchas situaciones, incluida esta, la mecánica cuántica simula la mecánica clásica, así que explicaré cómo es posible que la mecánica clásica prediga que un agujero negro el agujero tiene gravedad. Al leer una respuesta de Quora, creo que, según la relatividad general, el campo gravitatorio fuera de un agujero negro es autosuficiente y no es causado por la materia dentro del agujero negro y es el campo gravitatorio fuera del agujero negro lo que continuamente hace que el gravitatorio el campo interior funciona como lo hace. Según el video de YouTube https://www.youtube.com/watch?v=vNaEBbFbvcY, ni siquiera sabemos que la materia no desaparece cuando alcanza la singularidad. No sé completamente cómo funciona la relatividad general, pero después de haber aprendido sobre las leyes de conservación, sospecho que cuando un pequeño objeto sólido cae en un agujero negro supermasivo, sufre un calentamiento gravitatorio extremadamente pequeño y libera mucha menos energía que su masa multiplicada por$c^2$y como resultado del campo gravitatorio del objeto, el aumento en la masa del agujero negro definido por la fuerza de su campo gravitatorio aumenta casi exactamente la masa del objeto que cayó. Aunque eso explica clásicamente cómo es posible para que exista un agujero negro, el universo realmente sigue la mecánica cuántica, por lo que quizás se pregunte cómo escapan los gravitones del agujero negro.

En realidad, un agujero negro aislado de cualquier masa, carga y momento angular tiene un campo gravitatorio que no cambia, por lo que no emite gravitones, excepto quizás los de muy baja energía, incluidos los causados ​​​​por el campo gravitatorio de cambio lento causado por la radiación de Hawking. Creo que dos agujeros negros en órbita emiten una onda gravitatoria, por lo que liberan gravitones de mayor energía. De acuerdo con la mecánica cuántica, las partículas pueden funcionar como ondas, por lo que creo que los gravitones se crean fuera de ambos agujeros negros con una extrema incertidumbre en la posición y si la función de onda pudiera colapsar casi exactamente a una función propia del operador de posición, observaríamos interferencia. de cada gravitón consigo mismo pero yo no

Actualizar:

A diferencia de antes, ahora tengo muchas dudas de que los fotones realmente existan, así que tal vez lo mismo ocurra con los gravitones. Primero especulé que podrían no existir cuando pensé en cómo un microondas que calienta alimentos puede explicarse mejor clásicamente calentando a través de una resistencia eléctrica. Entonces comencé a hacer una pregunta y luego la revisión me dio la pregunta ¿Se puede explicar el efecto fotoeléctrico sin fotones? y su respuesta ¿Se puede explicar el efecto fotoeléctrico sin fotones? dice que el efecto fotoeléctrico se puede explicar sin fotones.

El agujero negro comunica la gravedad a través de gravitones virtuales. Sin embargo, no debe confundirse con ningún gluón virtual que salga del agujero negro. Los gravitones no pueden dejar agujeros negros más de lo que la luz puede dejar un agujero negro. Simplemente no sucede. En cambio, debería pensarse como el agujero negro que deforma el campo gravitacional (o el campo electromagnético para comunicar la carga electromagnética) para mostrarle al universo que tiene un campo gravitatorio. Cualquier gravitón creado dentro del agujero negro nunca sale del agujero negro. En cambio, el agujero negro deforma el espacio y cualquier otro campo cuántico que crea gravitones virtuales y fotones virtuales para comunicar su presencia al universo. El teorema de la falta de cabello dice que la carga eléctrica, la masa y el espín se conservan en un agujero negro. En lo que respecta a la física, no se conserva ninguna otra propiedad.

https://en.wikipedia.org/wiki/No-hair_theorem

En primer lugar, los efectos gravitatorios del agujero negro se sienten fuera del agujero negro. La gravedad es la curvatura del espacio-tiempo, ya está presente fuera del agujero negro, y siempre estaría allí en alguna cantidad para la materia existente en el universo. No necesita escapar y nada lo hace.

Consulte esto:

"¿Por qué no puedes escapar de un agujero negro?" por el asilo de la ciencia

La fórmula relativista para el radio de un agujero negro es; r=2 GRAMOS /c^2. La velocidad de escape newtoniana es; r= 2GM/v^2, donde v es la velocidad del proyectil. Vemos que los dos son iguales después de reemplazar v por c. El hecho de que la radiación sea masiva o sin masa no hace la diferencia, ya que se cancela de la ecuación final, como el mismo tiempo de caída de una bola de madera y hierro en el experimento de la torre de Pizza. ¡Una bola sin masa haría lo mismo! Así fue como la gente predijo la existencia de un agujero negro en primer lugar y mucho antes de GR. Usando argumentos clásicos, podríamos decir que la radiación es materia evaporada y la materia es radiación condensada con el factor de conversión dado por Einstein en E=mc^2. La radiación se mueve todo el tiempo en c y, como resultado de la simetría del espacio, tanto la radiación como la materia observan una estricta conservación del momento. Ahora bien, si se conserva la cantidad de movimiento, El teorema de Bertrand demostró que las fuerzas entre partículas en órbita son las del cuadrado inverso. Eso significa que tanto la gravedad de Newton como la de Coulomb y las fuerzas electrostáticas son una consecuencia de la conservación del momento. Tomando todas las fuerzas para propagarse en c, la ley del cuadrado inverso se puede poner en una integral retardada para producir la ecuación completa de Maxwell y las de GR lineal (gravito-magnetismo). Entonces, la radiación sale de estas ecuaciones como un término al lado del magnetismo. Como la velocidad de escape de un agujero negro es c, ni la gravedad ni las ondas EM pueden escapar como es bien sabido. Sin embargo, si la frecuencia de esta radiación es extremadamente pequeña, o la escala de tiempo es extremadamente grande, de la escala de la edad del universo, por ejemplo, el problema vuelve a ser estático (aproximadamente). es decir, ya no hay retraso. Esto da como resultado que las fuerzas eléctricas estáticas y gravitatorias aparezcan nuevamente fuera de un agujero negro. Esto explica cómo los agujeros negros bloquean la salida de la luz y la materia, pero no la gravedad y las fuerzas eléctricas estáticas.

Podemos pensar en la gravedad a distancia como un nivel de energía. Entonces, ¡la pregunta de cómo la gravedad escapa del agujero negro es irrelevante!