¿Cómo puede perderse información en el horizonte de sucesos de un agujero negro?

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En el dibujo, A y B son dos partículas entrelazadas en coordenadas Kruskal, A está cayendo en el agujero negro, B queda afuera.

Las líneas que pasan por el centro son las coordenadas de tiempo del observador lejano: t = 0, t = 1, t = 2, limitadas por el horizonte de eventos donde t = . Hasta el final del tiempo t, la línea de tiempo de B permanece fuera del horizonte de eventos, y hasta el final del tiempo t, la línea de tiempo de A está en su viaje hacia el horizonte de eventos sin alcanzarlo.

La pregunta: Como A nunca alcanzará el horizonte de eventos, de acuerdo con las coordenadas de tiempo del observador lejano, ¿cómo podría perderse información desde el punto de vista del marco de referencia de un observador externo? Si la información permanece fuera del horizonte de eventos hasta el final de los tiempos, no veo cómo puede haber ningún problema de pérdida de información en un agujero negro.

Nota: Soy consciente del hecho de que el resultado es muy diferente desde el punto de vista del observador A que cae. De acuerdo con el marco de referencia de A, A se enreda con B hasta que cruza el horizonte de sucesos, y en este momento va perdiendo de repente el enredo.

En P. 4 y 5 de un artículo de 2009, titulado "Movimiento radial en un puente de Einstein-Rosen" y visible en la p. 4 y 5 de un artículo de 2009 titulado "Movimiento radial en un puente de Einstein-Rosen", Poplawski proporciona una descripción muy técnica que compara el uso de las coordenadas de Kruskal en los BH de Einstein-Rosen con su uso en los BH de Schwarzschild, y muestra su relación en un diagrama que parece muy diferente de la suya, pero compatible con mi respuesta a su pregunta, ya que esa respuesta depende de sus condiciones para evitar una singularidad, hacia la que su Partícula A parece dirigirse directamente.

Respuestas (2)

t no es realmente "el tiempo de un observador lejano"; es una coordenada de tiempo que cualquiera puede usar. Pero es cierto que puedes usar t , o muchas otras coordenadas de tiempo con propiedades similares, para argumentar que no hay un momento en el que la información se pierda sin ambigüedades en un agujero negro de Schwarzschild.

Ese argumento no funciona si el agujero negro se evapora, porque la evaporación está inequívocamente en tu pasado. La paradoja de la pérdida de información solo se remonta al descubrimiento de la evaporación de los agujeros negros y, que yo sepa, nunca se ha considerado que se aplique a Schwarzschild y otras soluciones eternas de agujeros negros.

Estoy de acuerdo en que los agujeros negros de Schwarzschild (es decir, que no giran) serían fenomenalmente raros, pero, según las páginas 4 a 6 del informe 2020 del Comité del Premio Nobel sobre la concesión de un premio a Roger Penrose, visible en nobelprize.org /uploads/2020/10/advanced-physicsprize2020.pdf , es evidente que no son imposibles y que, de hecho, la pérdida de información puede ocurrir en cualquier superficie atrapada en GR, sea esa superficie esférica o no.
Perdón por la necesidad de cortar y pegar la URL del Premio Nobel, lo que supongo que tiene que ver con que sus publicaciones no están destinadas a la publicación con fines de lucro. (Sustituir "abs" por "pdf" no ayudó, aunque no soy el mejor mecanógrafo de todos los tiempos).

En el modelo cosmológico basado en la torsión de Nikodem Poplawski (descrito en numerosos preprints, escritos entre 2010 y 2021, que se pueden encontrar junto a su nombre en el sitio web de Arxiv), la información no se pierde en un sentido absoluto, aunque "nosotros" (es decir, una mayoría de los seres sintientes en general) lo pierden de vista durante un tiempo fenomenalmente largo.

Su modelo se basa en la Teoría de Einstein-Cartan de 1929 (resuelta por conversaciones entre Einstein y el matemático Cartan, unos años después del descubrimiento del espín de las partículas), en lugar de la Relatividad General de 1915. En ECT, los fermiones tienen una extensión espacial específica (algunos órdenes de magnitud mayor que la longitud de Planck) en cada parche causal, mientras que en GR no la tienen (aunque comúnmente se considera que tienen un tamaño mínimo).

Tal vez para que parte de la evidencia astronómica que podría respaldarlo sea visible, el modelo de Poplawski se basa en el colapso gravitacional de grandes estrellas en rotación, después de que el gasto de combustible nuclear de la estrella la dejara sin la presión de radiación suficiente para resistir ese colapso. (Ha habido evidencia de al menos 90 colapsos de este tipo, evidenciados por la órbita elíptica que todavía sigue el antiguo compañero binario: una proporción sustancial de estrellas están en pares binarios).

En el colapso, un horizonte de eventos se propaga hacia afuera desde el centro de la estrella, separando los fermiones de muchos pares virtuales de partículas/antipartículas entre sí a través de efectos de marea extremos, con el exterior escapando y el interior entrando en contacto con los fermiones estelares mucho más grandes. : Ese contacto invierte y acelera en gran medida las trayectorias de los fermiones recién materializados por la separación de sus socios virtuales, y forman un nuevo "universo local" que posteriormente se expande indefinidamente, dentro y más allá del volumen espacial que había ocupado la estrella "parental". .

El artículo de Poplawki de 2010 describió su modelo como una "alternativa" a la inflación cósmica, aunque generalmente se considera que es una versión de la inflación, sin necesidad del hipotético campo de "inflatón" escalar requerido en el modelo anterior desarrollado por Guth.

Entonces, como Poplawski quiere que nos encontremos en un universo local formado por los medios descritos, ¿cómo recuperamos la vista de las partículas escapadas? Esperando algunos, o incluso todos, del fenomenalmente largo "tiempo de recurrencia de Poincaré", que fue confirmado matemáticamente por Cathéodory en 1919. Incluso existe una pequeña posibilidad de que tengamos que esperar un número no especificado de recurrencias, que ocurren en fase. espacio y probablemente (mientras tanto) se habría encontrado que tiene alguna conexión abstrusa con la incertidumbre cuántica.

Debido a que la dirección del paso a través de la dimensión temporal de la relatividad sería heredada por cada "universo bebé" de su padre, la teoría de Poplawski sería confirmada por una dirección predominante de movimiento en una región giratoria quizás mucho más grande que la observable (pero aún dentro de nuestra " universo local"). Aunque ha habido muchas búsquedas de evidencia de tal rotación local-universal, formulada sobre diferentes bases durante muchos años, una reciente (por Lior Shamir) parece compatible con el modelo de Poplawski.

Sin embargo, manejar las ecuaciones múltiples de GR es tan difícil que cualquier reemplazo generalizado por ECT (o por ECSK o ECKS, como a veces se les conoce, después de las modificaciones que Sciama y Kibble le hicieron hace varias décadas) puede ocurrir solo después de que haya pasado una parte apreciable del tiempo de recurrencia. A menudo se pasa por alto el alentador hecho de que se reduce a GR en el vacío.

Con respecto a la recurrencia de Poincaré, debo señalar que no se limita al modelo de Poplawski, que elegí describir debido a que evita una singularidad: como el límite de velocidad local para la luz (que ciertamente se aplica en toda nuestra región observable) se basa sobre el movimiento de objetos potencialmente masivos entre sí, se puede aplicar a todos los modelos cosmológicos teniendo en cuenta esa expansión espacial que Friedmann notó por primera vez a principios de la década de 1920, no solo la mucho más reciente de Poplawski. La expansión espacial no es un movimiento relativo y, como señaló Davis de Lineweaver & Davis, no provoca un movimiento relativo.

Friedmann notó la expansión espacial como un efecto analítico de la relatividad: Sin embargo, aunque el efecto físico de la expansión puede ser visto por cualquiera que observe que el cielo nocturno no es una capa de fuego, la evidencia astronómica generalmente se considera que es ese corrimiento al rojo (de starlight) que fue descubierto por el asistente del Hubble, Slipher.
Los participantes que lean mi respuesta podrían querer ver mi comentario sobre la pregunta del OP, para obtener una referencia lo suficientemente técnica como para describirla palabra por palabra.
Una singularidad evitada difiere de una singularidad que no existe: sin embargo, los únicos objetos masivos en su escenario que no evitan la singularidad, por lo que puedo inferir de la verborrea inglesa en las descripciones de Poplawski, serían los fermiones del estrella en colapso, que en consecuencia no impediría la expansión del universo local formado por los fermiones recién materializados (evidentemente en una escala más pequeña) que lo componen, cuyo potencial gravitatorio, causalmente separado, dejaría en consecuencia a la nueva LU libre para expandirse hacia afuera .
Esos "remanentes masivos" de una estrella en la LU "crianza" no serían accesibles a los seres que eventualmente podrían evolucionar en la nueva LU que se expande hacia afuera (cuya forma Poplawski ha comparado con la piel de una pelota de baloncesto), ya que existirían en un tiempo anterior a su formación.