¿Qué sucede cuando chocan un "agujero negro de materia" y un "agujero negro de antimateria"?

Sospecho que hay un poco de dificultad aquí. Una partícula$p$y su antipartícula$\bar p$se anulan entre sí, y si tienen masa$m$esto da como resultado la producción de bosones sin masa (fotones). Número cuántico que identifica la partícula.$p$se restan por números cuánticos opuestos de$\bar p$. Estos números cuánticos suelen ser los números de leptones o bariones, la carga eléctrica, el isospín, etc. Sin embargo, la antimateria no tiene antimasa.

La idea original de Dirac era que la ecuación de Klein-Gordon tenía una raíz cuadrada según espinores. Si la partícula tiene masa, entonces hay dos raíces para el impulso, que definen una superficie en$\pm$porciones del cono de luz de impulso. La porción negativa del cono define el llamado mar de Dirac, donde la masa de partículas es negativa. Sin embargo, todos estos estados de energía negativa (masa) están completamente llenos. Es por eso que esto se llama un "mar", porque definen un estado fundamental que no tiene dinámica. Sin embargo, si impartes un paquete de energía a un estado en el mar para que su energía cambie de signo, puedes generar una antipartícula con masa-energía positiva. Sin embargo, todos los demás números cuánticos están invertidos, incluida la carga.

Entonces se podría construir un agujero negro a partir de una enorme nube de hidrógeno y antihidrógeno de igual masa. Según el estado final del agujero negro, no es posible determinar si se formó por hidrógeno o antihidrógeno. Así que si tienes dos de esos agujeros negros, uno de$H$y el otro de$\bar H$los dos se fusionarán en un agujero negro más grande.

La solución de Schwarzschild en su forma pura tiene una singularidad pasada y futura, donde la singularidad pasada corresponde a un "agujero blanco". El agujero blanco es lo más parecido que hay a un "anti-agujero negro". Estos no existen en la naturaleza, o al menos no han sido identificados astronómicamente. Pueden desempeñar algún papel en el universo muy primitivo, pero la naturaleza es tal que existe una asimetría (asimetría en su aparición, etc.) entre el agujero negro y el agujero blanco. Sin embargo, el agujero blanco no tiene una "antimasa".

Y ahora interviene un experimentador:

La conservación del número bariónico depende del tiempo de vida del protón a bajas energías, ciertamente bastante grande pero finito en muchas teorías.

A altas energías, lo suficientemente altas como para que se forme un plasma de quarks y gluones, la preponderancia de los bariones se convierte en un ligero exceso de quarks frente a los antiquarks en la sopa. Esto porque los pares de quarks y antiquarks se forman y aniquilan continuamente en el mar, y si se quisiera mantener un número conservado sería el exceso de quarks sobre antiquarks en un plasma de materia y viceversa en uno de antimateria.

Uno supone que en el colapso de un agujero, las energías son suficientes para que se forme un plasma de gluones de quarks y, por lo tanto, hace discutible el punto del número bariónico y el número antibariónico asumido en la pregunta. El exceso de quarks en un agujero frente al exceso de antiquarks en el otro estaría proporcionalmente muy diluido para suponer que el agujero podría caracterizarse como materia o antimateria de todos modos, incluso si todos los demás argumentos físicos válidos ya presentados por otros no estuvieran presentes.

Simplemente se fusionan para ser un agujero más grande. No hay materia fuera del horizonte, por lo que se fusionarán sin incidentes. Nada de lo que sucede dentro del agujero afectará el exterior, por lo que no podemos ver ninguna reacción de aniquilación.