作者Lindemann (做一个有质感的好人)
看板Physics
标题Re: [问题] 任何讯号是否有可能穿越事件地平线?
时间Sun Feb 22 13:22:02 2015
※ 引述《FireHell (冥煌 = 好硬)》之铭言:
: 最近在看The science if Intersteller这本书,第5章介绍黑洞的部分看不太懂。
: 我的问题是,假如我掉入黑洞,是否有可能穿越事件地平线抵达奇异点?
我手上没那本书,但是想了一下地平线应该是视界(horizon)
这个是专有名词啦XD event horizon
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%8B%E4%BB%B6%E8%A6%96%E7%95%8C
简单来说在广义相对论解爱因斯坦方程会得到二个奇点,一个点就是可藉由标变换消除
那个我们通常称为Schwarzchild半径记为r=r_s或是Kerr半径
另外一个点就是真正的奇点,最近有一篇论文说这奇异点不成立是因为他考虑的是量子的
广义相对论,爱因斯坦的通常是古典的广义相对论
据说考虑量子效应的广义相对论+量子力学的 圈量子重力 可以避免这个问题
(抱歉我不会),奇点可以是一个区域(大小是Planck尺度)
http://arxiv.org/pdf/1302.5265v2.pdf
会形成黑洞的一个表面,在时空图上面是一个膜(Schwarzchild黑洞)或是一个
http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole#mediaviewer/File:Black_hole_details.JPG
环状面(Kerr黑洞)
http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole#mediaviewer/File:Ergosphere.svg
重点来了,我们可以经由知道这个时空图在黑洞内外是时空座标互换
所以内部的时间变空间,空间变时间,这样子的话因为时间是有方向性所以前进到奇点
物体永远逃不出黑洞反而掉进奇点里面而碎掉(古典的广义相对论),外面的人也无法得知
内部的任何资讯,後来霍金证明了Schwarzchild黑洞有霍金辐射,其他人Damour和Ruffini
和须也陆续证明Schwarzchild时空和Kerr的量子场论霍金蒸发问题(我看我的广相书写的)
所以黑洞的内外形成了一个现象,因为有Schwarzchild黑洞膜挡住
抱歉这里要考虑黑洞内二种情况,因为黑洞内部光锥的时间过去未来可能有二种定义
1.若r减小定义为未来光锥,则未来的中心是指向r=0那个奇点
在这里你还要分辨二件事情,时间有二种,一个是你太空船的原始时间(proper time)tau
一个是黑洞外无穷远观察者的时间t (因为黑洞内外时空倒置),
这个时间会随着引力变化而变化使得速度是0,你到达黑洞的时间是无穷长
理论上应该因为引力太大时间是无穷长而进不去,但是可以采适当时间座标变换
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
你进去的时候tau不受时间t影响,所以你感受的时间是tau然後进去黑洞到被潮汐力撕碎
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也就是r<r_s黑洞内部的物理过程都没办法藉助讯号传到r>r_s,以r=r_s为界面
外面的人对黑洞内部一无所知
这是看我的广相 广义相对论与现代宇宙学 须重明 吴雪君 p.327
须重明好像做出了霍金蒸发的问题,因为只是当兴趣就懒得看其他书了,
要稍微想一下,不然物理版的板友帮我好了
http://www.books.com.tw/products/CN10074544
2.若r变大定义为未来光锥,则物质只能向外部运动
r>r_s黑洞内部的物理过程都没办法藉助讯号传到r<r_s,以r=r_s为界面
这时仍然以r=r_s为界面,外面称之为白洞
: 我的理解是,对於黑洞外的观察者,我会停留在事件地平线直至永恒,
why? 黑洞外的观察者你的时间就是受引力场影响而变的,这是广义相对论可解释
:因为在这里的时间是静止的。但对於我而言,我可以穿过事件地平线,
:因为我感受不到时间变慢。这样不是一整个矛盾吗?
根据书上写第一种情况你应该只能有时间tau,我真的一时想不出来
: 手机发文,排版不好请见谅,感谢回答:)
黑洞有四种
http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole
分别为Schwarzchild黑洞和Kerr黑洞, Kerr–Newman黑洞,Reissner–Nordström黑洞
我主要是讨论Schwarzchild黑洞和Kerr黑洞,希望对你有帮助啦
其实最近有看到一本专书有稍微提到大师Throne的电影工作
从奇点到虫洞:广义相对论专题选讲
http://www.books.com.tw/products/CN11074871
这本其实蛮适合想要念霍金,据霍金说专业物理学家念不到10页,学生读不到2页的
经典,没想到当初我什麽都不知道都不懂乱念竟然撑过去了XDD,当故事书看啦
这里面太多数学是Roger Penrose的微分拓朴的技巧和高难度的微分几何证明
The Large Scale Structure of SpaceTime
http://news.sciencenet.cn/html/showsbnews1.aspx?id=167655
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 1.162.95.84
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Physics/M.1424582527.A.2C5.html
※ 编辑: Lindemann (1.162.95.84), 02/22/2015 13:23:27
※ 编辑: Lindemann (1.162.95.84), 02/22/2015 13:24:45
※ 编辑: Lindemann (1.162.95.84), 02/22/2015 13:31:24
1F:→ Lindemann: 我不知道为什麽太空船里面的人可以如原po所问很自然地 02/22 13:32
2F:→ Lindemann: 进入黑洞而没有任何感觉(仅仅只是藉由座标变换得到tau) 02/22 13:32
※ 编辑: Lindemann (1.162.95.84), 02/22/2015 13:54:14
sorry累了@@
※ 编辑: Lindemann (1.162.95.84), 02/22/2015 13:56:13
※ 编辑: Lindemann (1.162.95.84), 02/22/2015 14:00:57
再补充一下好了,严格来说视界有三种
1.粒子视界
这是宇宙学暴涨常问的 粒子视界问题
http://en.wikipedia.org/wiki/Particle_horizon
http://en.wikipedia.org/wiki/Horizon_problem
2.event horizon 就如上面所问
http://en.wikipedia.org/wiki/Event_horizon
3.absolute horizon
http://en.wikipedia.org/wiki/Absolute_horizon
※ 编辑: Lindemann (1.162.95.84), 02/22/2015 14:10:21
3F:推 Bogoliubov: 推 02/22 20:39
4F:推 krishuang: 推 02/22 20:45
5F:→ wohtp: event horizon不是真的singularity,量子效应是抹不掉的 02/22 21:21
6F:→ wohtp: (因为本来就没有东西可以抹) 02/22 21:21