¿Por qué la fusión de agujeros negros no refuta el teorema de la falta de cabello?

El teorema sin cabello de los agujeros negros dice que están completamente categorizados por su carga, momento angular y masa.

Pero imagina dos agujeros negros chocando. En algún momento, sus horizontes de eventos se fusionarían e imagino que el horizonte de eventos combinado no sería esférico.

Incluso podrías imaginar 50 agujeros negros fusionándose. Entonces el horizonte de eventos combinado tendría una forma muy extraña.

¿Por qué esto no refuta el teorema sin pelo? Dado que la información sobre la forma del horizonte de sucesos es seguramente más que solo carga, momento angular y masa.

Respuestas (1)

No. La conjetura sin cabello se aplica a las soluciones estables de las ecuaciones de Einstein-Maxwell. En el caso de la fusión de agujeros negros, se aplica al estado final de la fusión en un solo agujero negro inactivo, después de que se haya detenido el "anillo".

Es un teorema extraño porque la mayoría de los agujeros negros no son estables, se evaporan o cada una de las partículas del espacio de fondo.
esos procesos son lo suficientemente lentos como para que un agujero negro que se está evaporando o acumulando gas (no planetas u otros objetos grandes) pueda considerarse estable.
La evaporación del agujero negro es un efecto cuántico . La conjetura sin cabello es una conjetura en la relatividad general clásica ya que no tenemos ningún consenso sobre la gravedad cuántica. Los agujeros negros cuánticos probablemente tienen algún tipo de cabello que codifica toda la información que cae en ellos. Los físicos están tratando de averiguar cómo podría funcionar.
@zooby o, para decirlo de otra manera, puede verse como una separación de escala de tiempo. Si asume que el agujero negro es lo suficientemente grande, entonces tiene sentido preguntarse cómo se verá el estado después de un tiempo lo suficientemente largo como para que todos los efectos transitorios clásicos se hayan detenido, pero lo suficientemente corto como para que la evaporación no sea significativa. (Por supuesto, el teorema de la falta de cabello sigue siendo solo una afirmación sobre la escala espacial macroscópica en ese caso: aún podría haber 'cabello' en una escala cuántica microscópica que no puede ser modelada solo por la relatividad general). (+1 a tanto la pregunta como la respuesta).
@G.Smith: ¿Podría decirme si esta intuición laica es correcta (no soy físico)? Mi intuición detrás del teorema sin cabello es que, si todos están de acuerdo sobre dónde está el horizonte de sucesos, entonces, en consecuencia, nadie puede observar lo que hay detrás (incluso a través de los efectos gravitatorios), es decir, lo que está detrás se vuelve inobservable y, por lo tanto, no es algo que pueda. Caracterizar el agujero negro. Pero para que todos estén de acuerdo con lo que hay dentro de un agujero negro, el sistema debe haberse establecido en un estado estático, que no es el caso aquí. Por lo tanto, el teorema sin pelo no se aplica. ¿Es esto correcto?
@Mehrdad En mi opinión, esa no es una buena manera de pensar al respecto. El horizonte no impide que la masa, el momento angular y la carga del agujero negro sean observables.
@G.Smith: Creo que escribí esa oración bastante mal ("lo que está detrás se vuelve inobservable y, por lo tanto, no es algo que pueda caracterizar el agujero negro"). Quise decir que lo que está detrás de él en un punto particular en el espacio se vuelve inobservable... es decir, no puedes discernir lo que está pasando en puntos particulares detrás de él (en comparación con otros puntos). Aunque el quid de mi explicación no fue realmente esa oración (que me está costando mucho formular; espero que el lector pueda completarla según sea necesario), sino el resto: la intuición de que las personas deben estar de acuerdo. en el límite en primer lugar.
@Mehrdad No he visto una discusión sobre la conjetura sin cabello que se centre en la importancia de que los observadores estén de acuerdo sobre dónde está el horizonte, por lo que no creo que este sea el quid de la cuestión.
@Mehrdad Además, estoy bastante seguro de que la ubicación de un horizonte se puede definir de forma independiente del observador, incluso cuando el horizonte no es estático. Entonces, incluso cuando los agujeros negros se están fusionando y el horizonte se está moviendo, los observadores están de acuerdo en dónde está.
@G.Smith: eso parece... ¿muy sorprendente? Me cuesta imaginar cómo es eso posible.