Si se realiza una teletransportación cuántica hacia un agujero negro (por ejemplo, mediante un electrón), ¿qué le sucede a ese electrón?
Digamos que un átomo de hidrógeno está muy cerca de un agujero negro y el electrón salta al siguiente nivel de energía, que choca con el agujero negro, ¿se queda el electrón atrapado para siempre? ¿Se impide que entre en el agujero negro? ¿Es gratis entrar y salir?
EDITAR [Más precisión sobre mi tren de pensamientos, siéntase libre de responder o discutir sobre mi por qué pensar si no es apropiado para la preocupación]:
Entiendo que no sabemos lo suficiente sobre la interacción entre la QFT y el agujero negro, pero me gustaría tratar de acotar un poco la pregunta, para ver si hay una manera de responderla con una precisión relativa.
Teóricamente, en el momento en que el electrón salta y su nube de electrones entra en conflicto con el agujero negro, creo que las únicas posibilidades son:
Los electrones "entran" en el agujero negro en un punto (el quántum teletransporta su estado hacia él) y son libres de salir de la parte de la nube que está en el agujero negro, lo que da como resultado una paradoja en el hecho de que ninguna información puede entrar y luego salir. el agujero negro. Entonces no es posible?
El electrón NO entra en el agujero negro y queda atrapado en una nube de electrones que forma parte de la nube real, lo que provoca un desorden en la estabilidad electromagnética del átomo y hace que el electrón "caiga" en el átomo. (¿Qué podría implicar eso? ¿Es posible?)
El electrón entra en el agujero negro y queda atrapado en él, rompiendo el vínculo entre el núcleo y el electrón. (¿Qué podría implicar eso? ¿Es posible? Romper el enlace requiere energía, por lo que el negro está perdiendo energía/masa, mientras que también gana energía debido a la masa ganada por la absorción?). Pero eso significaría que el núcleo "ve" el electrón entrando en el agujero negro debido a la ruptura del enlace o ¿significaría eso que el núcleo todavía se considera un átomo de hidrógeno?
Sé que esto es muy teórico, y mi tren de pensamientos es probablemente muy malo, pero me pareció interesante pensar en ello.
Creo que hay dos problemas separados aquí. El primero es la teletransportación cuántica y el segundo se trata de un electrón que ingresa a un agujero negro.
Para abordar el primer problema: recuerde que la teletransportación cuántica no teletransporta el electrón, teletransporta el estado cuántico del electrón. Así que no puedes teletransportar un electrón a un agujero negro. En principio, puede teletransportar el estado cuántico de un electrón distante a un electrón cerca del horizonte de eventos de un agujero negro, aunque no estoy seguro de que la teletransportación cuántica se entienda completamente en el espacio-tiempo curvo.
En cuanto al electrón que ingresa al agujero negro: usa el ejemplo de excitar un electrón en un átomo de hidrógeno. El problema es que el electrón en un átomo de hidrógeno es un objeto borroso sin una posición precisa. En el Ground stat es una mancha difusa centrada en el núcleo y que se extiende, en principio, hasta el infinito, aunque la probabilidad de encontrar el electrón cae rápidamente con la distancia desde el núcleo y efectivamente se pone a cero dentro de unos pocos nanómetros. Cuando excitas el electrón, por ejemplo, en el orbital, expandes un poco la mancha difusa.
Si tiene un átomo de hidrógeno dentro de un nanómetro más o menos del horizonte de eventos, supongo que la nube de electrones se superpondrá al horizonte de eventos y habría una probabilidad finita de que el electrón esté dentro de ella. Excitar el electrón de la a orbital aumentaría un poco esta probabilidad. Sin embargo, no creo que la mecánica cuántica en el espacio-tiempo curvo en un horizonte de eventos se entienda lo suficientemente bien como para que podamos decir con certeza qué sucedería exactamente.
Tanto Gigi como Jamal mencionan en sus comentarios que para cualquier observador fuera del horizonte de sucesos se necesita un tiempo infinito para que cualquier cosa alcance el horizonte. Esto se ha discutido en este sitio antes, vea: por ejemplo, ¿la materia realmente puede caer a través de un horizonte de eventos? . Sin embargo, este es el resultado de un tratamiento clásico, y no me queda claro cómo esta conclusión sería modificada por efectos cuánticos muy cerca del horizonte de eventos.
usuario21420
jamals