Hice una pregunta similar sobre los fotones y los agujeros negros , pero quería reformularla más específicamente, así que aquí va...
Desde que aprendí cómo la longitud de onda y la frecuencia de un fotón están indisolublemente vinculadas con la velocidad de la luz, me he preguntado qué nos dice esto sobre la velocidad de la luz en sí. Traiga el cambio rojo / azul a la imagen y comencé a pensar en los casos extremos, como si un fotón pudiera cambiarse al infinito (una longitud de onda infinitamente larga o una frecuencia infinitamente grande). Una de las respuestas a mi pregunta original menciona que un fotón liberado exactamente en el horizonte de eventos en una dirección radial directamente lejos del centro del agujero negro quedaría atrapado allí. Usando la terminología de los límites, diríamos que 'a medida que la distancia desde el punto de liberación del fotón y el horizonte de eventos llega a cero', parece implicar que en el horizonte de eventos el fotón no se moverá., esto, por supuesto, viola otras leyes de la física, por eso hago la pregunta. Este parece ser un escenario que debería iluminar la oscuridad dentro del agujero negro . No estoy siendo frívolo, realmente creo que hay algo en nuestros enfoques que nos hemos estado perdiendo, por ejemplo, el estudio de los límites físicos como el cero absoluto. ¿Existe una relación entre por qué un átomo no puede enfriarse a 0K al igual que un fotón nunca puede viajar a menos de c, a través de cualquier medio en el que se encuentre?
Perdóname y corrígeme si lo describo mal, no tengo el vocabulario adecuado; mi objetivo es entender si existe una conexión, no escribir algo para una revista revisada por pares. Si los átomos enfriados a temperaturas cercanas a 0 Kelvin comienzan a formar un condensado de Bose-Einstein debido a la superposición de sus funciones de onda cuánticas, ¿habría un efecto similar cuando los fotones se acercan a un horizonte de eventos (EH)? Si los fotones en realidad no pueden pasar el EH, entonces el EH es más como una superficie física en el sentido de que, dado que los fotones no pueden pasar a través del EH, las ecuaciones que intentan describir el interior en realidad no tienen sentido de la misma manera que sería tratar de dividir por cero o encontrar la raíz cuadrada de -1? Esto lleva a otras preguntas como si los fotones (y yo suponiendo que los átomos también) no pueden pasar el EH, entonces cualquier materia que caiga en el agujero negro después de la formación del EH nunca alcanzaría la singularidad y, por lo tanto, la distribución de esta nueva masa formaría una esfera cerca del EH. ¿Sería correcto decir que esta nueva materia 'parece' agregar masa a la singularidad debido a su distribución sin estar realmente en la singularidad? Sé que esta es más de una pregunta, pero no estoy seguro de cómo dividirla en partes mejores, se agradecen las sugerencias. agregar masa a la singularidad debido a su distribución sin estar nunca en la singularidad? Sé que esta es más de una pregunta, pero no estoy seguro de cómo dividirla en partes mejores, se agradecen las sugerencias. agregar masa a la singularidad debido a su distribución sin estar nunca en la singularidad? Sé que esta es más de una pregunta, pero no estoy seguro de cómo dividirla en partes mejores, se agradecen las sugerencias.
Respondiendo a sus preguntas una por una:
Ahora respondiendo a la pregunta en su título: Nada. Permítanme citarme a mí mismo...event horizons, as with any other surfaces in spacetime of general relativity, are locally the same. So forget the speculation.
Una de las respuestas a mi pregunta original menciona que un fotón liberado exactamente en el horizonte de eventos en una dirección radial directamente lejos del centro del agujero negro quedaría atrapado allí.
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parece que implicamos que en el horizonte de sucesos el fotón no se moverá, esto por supuesto viola otras leyes de la física y es por eso que estoy haciendo la pregunta.
Esto debe abordarse.
Si bien es cierto que el fotón permanece en el horizonte, debe comprender que un fotón allí, sin embargo, se está moviendo .
Esto se visualiza mejor utilizando las coordenadas de Kruskal-Szekeres :
En estas coordenadas, está claro que el horizonte, el cono de luz del evento en el origen, es como una luz .
Y, en estas coordenadas, está claro que un fotón en el horizonte no está "parado"; la coordenada espacial sí cambia.
El hecho de que la coordenada radial de Schwarzschild no cambie no implica que un fotón allí no se mueva. Las coordenadas de Schwarzschild son singulares en el horizonte, pero el espacio-tiempo es perfectamente regular allí.
De hecho, las coordenadas de Schwarzschild no incluyen el horizonte a excepción del evento en el origen del diagrama de Kruskal, es decir, las coordenadas de Schwarzschild r=2M, para cualquier valor de t , son las coordenadas del origen.
johannes
chris gerig
Kelly S. francés