Si un agujero negro es solo espacio-tiempo deformado, ¿dónde está la carga eléctrica?

Escuché a Kip Thorne decir repetidamente que la materia se destruye cuando se crea un agujero negro, que todo lo que queda es espacio-tiempo distorsionado.

"La idea de que los agujeros negros están hechos de materia muy compactada es incorrecta; simplemente es incorrecta. Puede que se haya creado a partir de materia muy compactada, pero la materia desapareció. Ha sido completamente destruida. Ya no existe". https://www.youtube.com/watch?v=HSr95NgdAPg&t=8m34s

"Cuando nace un agujero negro, la energía se transforma de la energía de la materia a la energía del espacio-tiempo deformado, por lo que es una transformación de la forma de la energía de uno a otro, pero la energía aún se conserva". https://www.youtube.com/watch?v=HSr95NgdAPg&t=9m43s

Entiendo esta teoría, hasta donde llega: es similar a cómo necesita una bobina de arranque en un motor tesla, pero una vez que se configura el campo, se perpetúa a sí mismo. También entiendo cómo podría conservar el momento de rotación, pero ahí se detiene mi comprensión y comienza la confusión.

¿Qué pasa con otras cantidades conservadas, como la carga eléctrica y (quizás) los números de bariones y fermiones? ¿No requeriría esta comprensión algún tipo de unificación de la teoría, de modo que toda la materia sea solo una deformación en el espacio-tiempo, en cuyo caso hace que la observación sea tautológica y sin interés?

Esta confusión me hace pensar que me estoy perdiendo algo de lo que está diciendo. Alternativamente, podría ser simplemente que, dado que lo que sucede más allá del horizonte de eventos es incognoscible en un sentido científico (a diferencia del filosófico), todo esto está científicamente desatado y está en el ámbito de la interpretación en lugar de la realidad.

¡Gracias!

No tome las cosas que escucha en los videos demasiado literalmente, incluso si son "documentales científicos". La respuesta de Jerry Schirmer aquí explica por qué los agujeros negros (esféricamente simétricos) pueden tener carga.
Normalmente, estaría de acuerdo contigo, pero Kip Thorne dice esto una y otra vez, tanto en contextos populares como científicos, y creo que en su libro "Interestelar". Tiene fuertes sentimientos al respecto, es preciso en su lenguaje y está en su área de especialización. No veo cómo podría ser la dificultad de simplificarlo, dado todo eso.
Aquí, Thorne describe el carácter de espacio-tiempo puro de los agujeros negros como la característica que él encuentra más convincente. No es un aspecto incidental de su comprensión; es un atributo central. youtube.com/watch?v=oj1AfkPQa6M&t=1m38s
Aquí nuevamente, es muy claro que piensa que "toda la materia se destruye, y todo lo que queda es espacio deformado y tiempo deformado". youtube.com/watch?v=oj1AfkPQa6M&t=3m29s Sé que otros físicos tienen entendimientos diferentes a los de Thorne, pero mi pregunta es, si le preguntas a dónde se fue la carga eléctrica, ¿qué diría? En otras palabras, mi pregunta es internamente exploratoria de su teoría, no externamente crítica de su teoría.

Respuestas (1)

Las matemáticas de la relatividad general son claras e inequívocas. El problema surge cuando tratas de describir lo que sucede en términos no matemáticos, porque no hay una forma precisa de hacerlo. Kip Thorne está intentando hablar sobre los agujeros negros en términos no matemáticos y está adoptando una perspectiva diferente a (probablemente) la mayoría de nosotros. Eso no significa que esté equivocado, o que el resto de nosotros estemos equivocados, simplemente que, a menos que te ciñas a las matemáticas, cualquier declaración que hagas será imprecisa.

Tomemos la primera afirmación:

Todo lo que cae en un agujero negro alcanza la singularidad en un tiempo finito (y generalmente muy corto) medido por el objeto que cae. El problema es que lo que sucede en la singularidad no está descrito por la relatividad general. En efecto, la singularidad no forma parte de la multiplicidad que constituye el universo. Entonces, cuando la materia alcanza la singularidad, se podría argumentar que ya no es parte del universo. Sospecho que esto es a lo que se refiere Kip Thorne.

Sin embargo, tenga en cuenta que pocos de nosotros realmente creemos que se forma una singularidad. La mayoría de nosotros creemos que alguna forma de gravedad cuántica intervendrá y evitará que se forme una singularidad. Entonces, es poco probable que la declaración de Kip Thorne se aplique al mundo real.

Ahora la segunda afirmación:

La misa nos parece obvia. Si algo tiene una masa de 1 kg entonces, bueno, tiene una masa de 1 kg. Pero en la relatividad general, la masa es sorprendentemente difícil de definir . A la mayoría de los estudiantes les sorprende saber que la solución de Schwarzschild que describe un agujero negro es en realidad una solución de vacío , es decir, es una solución que describe un espacio-tiempo sin materia. Sin embargo, podemos asignar una masa llamada masa ADM a esa geometría del espacio-tiempo, y cuando hacemos esto obtenemos un parámetro de masa que coincide con lo que consideramos la masa del agujero negro. Esto es lo que sospecho que quiere decir Kip Thorne. La masa ADM es una propiedad de la geometría del espacio-tiempo y no es la masa de un objeto como solemos pensar.

Sin embargo, una vez más, la mayoría de nosotros sentiríamos que Kip Thorne ha sido excesivamente purista. La mayoría de nosotros consideraríamos que la masa es el parámetro que usamos en la métrica de Schwarzschild, es decir, la masa de la materia que originalmente formó el agujero negro.

Así que está sugiriendo que se forma una singularidad real y la materia se destruye. La carga (etc.) es algo que luego tendríamos que resolver con más trabajo. Que puedo entender; ¡gracias!