Creo que el teorema "sin cabello" significa que todos los agujeros negros se asientan en un estado determinado solo por unos pocos parámetros, generalmente enumerados como masa, carga y momento angular. Pero no creo que puedan establecerse instantáneamente, lo que significa que el interior del agujero negro puede tener temporalmente una estructura asimétrica de masa/energía en el interior que se puede observar desde el exterior usando la gravedad.
Si tuviéramos un enorme agujero negro masivo, digamos la masa de la Vía Láctea, tendría un gran radio, alrededor de un año luz. Supongamos que no tiene cabello, es totalmente simétrico. Colocamos plomadas en cuerdas (llamémoslas péndulos) alrededor del agujero negro, a una distancia cómoda. La simetría significa que cada péndulo apunta en una línea a través del centro común del agujero negro.
Ahora dejemos caer un agujero negro de tamaño más regular, digamos 100 masas solares. A medida que va penetrando el horizonte la situación es asimétrica. Los péndulos ya no apuntarían al centro del gran agujero negro.
¿Requerirá "sin cabello" que vuelva a ser simétrico instantáneamente una vez que penetre? ¿No es más probable que se necesite del orden de un año para volverse simétrico solo por las distancias involucradas?
En otras palabras, podemos observar la estructura interior de un agujero negro utilizando detectores de gravedad.
Sí. Tiene toda la razón, las desviaciones de la ausencia de cabello ocurren, por ejemplo, después de las fusiones de BH --- y se observaron indicios del modo "casi normal" ("ringdown") en la detección de LIGO . El teorema de ausencia de cabello se construye para un BH estático y estacionario (es decir, completamente asentado). En general, las desviaciones de sin cabello (campos magnéticos, asimetría, etc.) se irradiarán en la escala del tiempo de cruce de luz (o 'dinámico'), tal como sugiere.
No veremos dentro del horizonte, pero veremos hasta cerca del horizonte.
Podremos ver con mucha mayor sensibilidad cuando desplieguemos en unos años el observatorio gravitatorio eLISA en el espacio, con 3 satélites separados por 1 millón de Kms en configuración triada. Ver http://www.livingreviews.org/lrr-2013-7
El artículo también describe las muchas pruebas de gravedad fuerte (pero no cuánticas) de las que será capaz.
Esa sensibilidad mucho mejor nos permitirá detectar la radiación gravitatoria de multipolos de orden superior, además de la radiación cuadripolar que vimos en LIGO. Eso nos permitirá hacer coincidir modelos/cálculos más detallados y así 'ver' la 'forma' (es decir, los diferentes componentes multipolares) cerca del horizonte. Veremos más detalles de las variaciones de amplitud y tiempo durante la fusión y el ringdown. También podremos determinar si los momentos n-polares antes de la fusión realmente coinciden con lo esperado para los agujeros negros de 2 Kerr, y cómo cambian del horizonte dinámico sin cabello al peludo hasta que se asientan. Por lo tanto, también probará el teorema de la falta de cabello hasta cierto punto, al ver posibles variaciones de un agujero negro de Kerr antes de la fusión y en el ringdown a medida que se acerca a Kerr.
Si está usando palabras como instantáneamente y cree que incluso significa algo en la relatividad general, entonces necesita aprender más sobre la relatividad general.
En relatividad especial ya aprendiste que la simultaneidad depende del marco.
Los agujeros negros se forman a partir del colapso de la materia. Y el horizonte de sucesos es una superficie unidireccional. No porque sea magia, sino porque separa los eventos anteriores de los posteriores.
El espacio-tiempo es 4d y las partículas siguen curvas en 4d en formas donde la curva tiene una tangente apuntando hacia el futuro.
Cualquier curva 4d que cruza el horizonte de eventos tiene eventos a lo largo de la curva desde antes de que la curva toque el horizonte y desde después de que toque el horizonte. El horizonte de eventos realmente está separando esos eventos en antes y después.
Entonces, si una estrella se vuelve densa y forma un horizonte de eventos, cada parte de esa estrella tiene eventos antes y después de que esa parte cruzara el horizonte.
Lo que vemos son los eventos de antes.
Incluido el centro.
Puedes esperar un año o un millón de años o años. Seguirá recibiendo nueva información sobre eventos en el centro de esa estrella, pero serán antes de que el centro de esa estrella cruzara el horizonte.
Incluso podría simular este tipo de cosas usted mismo. Digamos que compraste un edificio y les dijiste que tenían que organizarte una fiesta para ti (el nuevo propietario) hoy a las 5:00 p. m. de acuerdo con los relojes del interior. Podrían decidir hacer que el reloj interior funcione más y más lento. Así que miras adentro y son las 4 p. m. afuera y las 4 p. m. adentro. Y le pides a alguien que mire el reloj y te diga cuándo marcan las 5:00 p. m.
Y luego, cuando son las 5:00 p. m. en su reloj afuera, mira hacia adentro y nota que todos los relojes en el edificio solo han avanzado a las 4:30 p. m.
Y luego, cuando son las 6:00 p. m. en su reloj afuera, mira hacia adentro y nota que todos los relojes en el edificio solo han avanzado a las 4:45 p. m.
Y luego, cuando son las 7:00 p. m. en su reloj afuera, mira hacia adentro y nota que todos los relojes en el edificio solo han avanzado a las 4:52:30 p. m.
Y luego, cuando son las 8:00 p. m. en su reloj afuera, mira hacia adentro y nota que todos los relojes en el edificio solo han avanzado a las 4:56:15 p. m.
Y luego, cuando son las 9:00 p. m. en su reloj afuera, mira hacia adentro y nota que todos los relojes en el edificio solo han avanzado a las 4:58:07:30 p. m.
Cada vez esperas una hora según tu reloj. Ves avanzar los relojes del edificio. Pero están avanzando la mitad que la última vez. Nunca jamás verás los relojes avanzar a las 5:00 p. m.
Eso es lo que sucede cuando miras un agujero negro. Siempre ves eventos desde antes del horizonte.
No importa cuánto tiempo espere fuera del edificio, puede ver el interior, puede ver todo el interior, pero los relojes siempre marcan antes de las 5 p.m. El interior de la estrella se vuelve aburrido para la gente de afuera. Pero puedes verlo.
Nunca jamás verás formarse un horizonte de eventos a menos que lo cruces. Y no lo ves cambiar a menos que lo cruces.
Entonces puedes ver el interior de lo que forma el agujero negro. Pero siempre lo ves desde antes de que se formara el horizonte. Nunca ves los eventos posteriores. Puede que ni siquiera haya un después por lo que sabes.
La asimetría que observe será la asimetría de la configuración con la materia que cae, en este caso, con el agujero negro adicional que cae. Se vuelve más simétrico con el tiempo, muy poco tiempo, pero no instantáneamente.
FTT