Schwarzes Loch ohne Singularität?

Meine Frage betrifft die Gleichwertigkeit eines Ereignishorizonts und einer Singularität.

Auf der einen Seite sieht die Implikation ziemlich offensichtlich aus:

• Eine Singularität impliziert einen Ereignishorizont und damit ein Schwarzes Loch. Da die Masse in einem Raum mit einem Volumen von Null komprimiert wird, gibt es einen Punkt, an dem die Fluchtgeschwindigkeit größer als die Lichtgeschwindigkeit wird, sodass Sie per Definition ein Schwarzes Loch erhalten.

Aber was ist mit dem Gegenteil? Bedeutet ein Ereignishorizont die Existenz einer Singularität?

Könnte es sein, dass Sie einen Neutronenstern haben, der massiv genug ist, um eine Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen, die der Lichtgeschwindigkeit entspricht, aber nicht stark genug ist, um die Materie zusammenbrechen zu lassen?

Selbst wenn ein solcher Stern nicht existieren kann, weil die starke Kraft vor Erreichen eines Ereignishorizonts zusammenbricht, bedeutet dies keine Äquivalenz.

Es bedeutet nur, dass dies für einen bestimmten Wert der maximal starken Kraft nicht möglich ist, aber stellen Sie sich jetzt eine imaginäre exotische Materie vor, die eine viel größere starke Kraft hat.

Für eine solche "Science-Fiction" -Materie wäre es möglich, einen Ereignishorizont zu erreichen, ohne zu einer Singularität zusammenzubrechen, oder?

Oder ist es wirklich eine Äquivalenz zwischen diesen beiden Konzepten, so dass Materie, egal wie widerstandsfähig sie gegen Kollaps ist, niemals einen Ereignishorizont erreichen wird?

Bedeutet ein Ereignishorizont die Existenz einer Singularität?

Ein Ereignishorizont ist keine inhärente Komponente eines bestimmten Objekts. Es ist nicht so, als würde ein Stern, sobald er sich in ein Schwarzes Loch verwandelt, plötzlich einen Ereignishorizont erhalten. Der Ereignishorizont ist lediglich eine mathematische Grenze, die den Abstand von einer Masse bei der die Fluchtgeschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Ich kann eine solche Grenze für ein Schwarzes Loch, für die Sonne, die Erde oder sogar für Sie berechnen. Ich denke, die Antwort hier ist nein. Ein Ereignishorizont impliziert nicht die Existenz einer Singularität .$M$

Könnte es sein, dass Sie einen Neutronenstern haben, der massiv genug ist, um eine Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen, die der Lichtgeschwindigkeit entspricht, aber nicht stark genug ist, um die Materie zusammenbrechen zu lassen?

Die Antwort hier ist technisch gesehen nein. Der Grund dafür ist, dass es sich notwendigerweise um ein Schwarzes Loch handelt, sobald eine Geschwindigkeit erforderlich ist, die größer oder gleich der Lichtgeschwindigkeit ist, um Ihrem Objekt zu entkommen. Das ist die Definition eines Schwarzen Lochs. Das heißt, dieser von Ihnen vorgeschlagene Neutronenstern ist tatsächlich ein Schwarzes Loch. Eine andere äquivalente Definition eines Schwarzen Lochs ist jedes Objekt, dessen Masse sich innerhalb des Ereignishorizonts dieses Objekts konzentriert.

Aber Sie könnten immer noch fragen, ob Sie ein Schwarzes Loch haben könnten, in dem die Masse innerhalb des Ereignishorizonts keine Singularität ist. Dies würde irgendeine Art von Unterstützung erfordern, um zu verhindern, dass die Materie auf die Singularität zusammenbricht. Die Antwort darauf ist, dass es derzeit unbekannt ist. Das Problem ist, dass Sie innerhalb von Ereignishorizonten plötzlich sowohl mit der GR- als auch mit der Quantenfeldtheorie arbeiten müssen, aber diese beiden Theorien spielen nicht gut. Stattdessen sollten Sie eine Quantengravitationstheorie verwenden, aber diese Theorie wurde nicht entwickelt. Letztendlich wäre jede Antwort darauf eine Vermutung, bis diese Theorie vollständig konkretisiert ist.

Ein echter Neutronenstern würde zusammenbrechen, wenn die Stärke seiner Schwerkraft die Stärke des Neutronendegenerationsdrucks überschreitet, bevor er einen Ereignishorizont hat.

Wenn Sie sich dem Ereignishorizont nähern, nähert sich die Kraft, die erforderlich ist, um zu verhindern, dass eine stationäre Masse ins Unendliche fällt. Ich glaube also nicht, dass eine endliche Kraft, fiktiv oder auf andere Weise, einen Stern sternförmig halten kann, nachdem er die kritische Dichte erreicht hat, bei der er einen Ereignishorizont hat.

Abgesehen davon würde es wahrscheinlich eine Quantentheorie der Schwerkraft erfordern, um genau vorherzusagen, was am oder innerhalb des Ereignishorizonts passiert, und ich habe keine davon.

Singularität bedeutet "meine Theorie funktioniert hier nicht". Mit anderen Worten, GR kann nicht vorhersagen, was an diesem Punkt passiert, und nennt diesen Punkt daher eine Singularität.

Das Wichtigste ist, die Karte nicht mit dem Gebiet zu verwechseln. GR ist die Karte, ein echtes Schwarzes Loch ist das Territorium. GR ist die Karte, mit der wir vorhersagen können, was wir auf dem Gebiet finden werden.

Wenn auf der Karte "Weiß nicht wirklich über diesen Punkt Bescheid" steht, sollten Sie wirklich nicht erwarten, dass Sie dort ein unermessliches Unendliches sehen, wenn Sie das Gebiet betreten. Es ist sehr gegen unsere historische Erfahrung. Bis heute haben wir immer wieder normale endliche Dinge auf dem Territorium beobachtet, aber wir haben nie unermessliche unendliche Dinge gesehen. In jedem Fall, wenn eine alte Karte sagte, wir würden unendlich sehen, stellten wir fest, dass die Messungen eines Territoriums endlich waren und fälschten diese Karte (diese Theorie).

Es scheint also, dass wir Singularität als ein Wort erwarten sollten, das sich nur auf die Karte bezieht. Sie sollten wirklich nicht erwarten, eine Singularität (eine Kartensache) zu beobachten, wenn Ihr tatsächliches Schiff in ein Schwarzes Loch (eine Territoriumsache) einfährt.

Es mag sich herausstellen, dass GR in Bezug auf einen Ereignishorizont ungefähr richtig ist, aber wir wissen bereits, dass es nicht gut genug ist, um zu beschreiben, was im Zentrum steht.

Die Antwort speziell auf die Frage, ob ein Neutronenstern innerhalb eines Ereignishorizonts verschwindet, aber in einem Gleichgewicht bleibt, lautet Nein. Zumindest ist es laut Allgemeiner Relativitätstheorie derzeit nicht das einzige respektable Spiel in der Stadt.

$M/R$

$r \rightarrow 0$$\sim r_s/c$$r_s$

Die Details können für ein sich drehendes (Kerr) BH leicht abweichen. Die Bildung einer Singularität wird immer noch erwartet, aber ein isoliertes Kerr BH kann eine ringartige Singularität bilden . Dies ändert nichts an der Unmöglichkeit, ein stabiles / statisches Objekt innerhalb des Ereignishorizonts (in GR) zu haben, und es wird erwartet, dass sich eine "Singularität" bildet.

Zephyr hat Recht, dass Sie die Quantengravitation benötigen würden, um wirklich zu verstehen, was innerhalb von Ereignishorizonten passiert. Die traditionelle Beschreibung dessen, was innerhalb des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs passieren würde (mehr oder weniger ohne Berücksichtigung der Quantenmechanik), ist jedoch, dass es keine Kraft gibt, die die Bildung einer Singularität durch Materie verhindern kann. Das Koordinatensystem innerhalb des Ereignishorizonts ist so, dass die zukünftige Richtung grob gesagt zum Zentrum zeigt. Sie können also nicht einfach einen Materiestapel haben, der dicht genug ist, um in einen Ereignishorizont zu passen, und gleichzeitig stark genug, um nicht zu einer Singularität zusammenzubrechen.

Ein Schwarzes Loch kann jede Größe haben. Es könnte die Größe eines Planetensystems haben. Angesichts einer bestimmten Verteilung der Materie denke ich, dass Sie nicht unbedingt eine Singularität benötigen, um präsent zu sein.

Aber angesichts der Tatsache, dass die Materie innerhalb des Schwarzen Lochs ihr nicht entkommen kann, wird sich irgendwann alles näher und näher bewegen und diese Singularität erzeugen.

Selbst wenn wir uns ein Schwarzes Loch mit starrem Körper und Strukturen vorstellen, um es vor dem Implodieren zu bewahren, würde die interne Entropie diese Strukturen schließlich zusammenbrechen lassen und Sie würden immer noch ziemlich schnell eine Singularität erhalten.

Das alles basiert auf meinem Verständnis von Schwarzen Löchern, ich bin kein Wissenschaftler. Ich würde es lieben, wenn mir jemand sagen könnte, ob ich es richtig verstehe.