黑洞內內的真空與黑洞在的真空有什麼不同?為什麼落入黑洞的反粒子不是湮滅為光,而是減輕黑洞的質量?

時間 2021-05-30 00:02:47

1樓:

你可能搞混了。真空是依賴於觀測者的,所以說真空不同,比較的是不同觀測者,而不是黑洞內外。

比方說,考慮視界附近的兩個觀測者乙個是自由落體的甲,另乙個是被繩子栓住的乙,繩子另一頭被遠處的丙拽著,假設這繩子夠結實,且觀測者都足夠小,可以忽略潮汐力什麼的。那甲由於自由落體,感受不到引力,區域性來說也就觀測到真空。而乙由於被栓住了,如果了解一點狹義相對論,就可以知道,對乙來說會有乙個視界,學名叫Rindler視界,乙接收不到視界內的資訊。

那既然沒法測量完整的系統,就需要推測,也就有概率分布。有了概率分布,就會發現,我們可以從這個分布中讀出溫度。有了溫度那就肯定有激發態,所以乙看到的不是真空。

所以我們會說甲的真空對乙來說是激發態,乙的真空態則是別的態。

需要注意的是乙得到概率分布的前提是視界內外的自由度有量子糾纏,否則就算沒法測量內部也不會讓外部有概率分布,因為它倆沒關聯。更進一步地,量子糾纏具體的特徵會直接對應特定的概率分布。

至於第二個問題,不管啥粒子進入黑洞,黑洞肯定質量是增加的,發生湮滅產生光子肯定也是可以的。我估計你說的「反粒子進入,黑洞質量減少」,應該是在說霍金輻射過程的真空漲落影象。然而,其實在這個過程中,並沒有東西從外面進入視界,只有一些自由度跑了出來。

2樓:Ricci Flow

彎曲時空量子場論應該也有Hilbert空間和Fock 表象,即物質場的真空和粒子態。真空與粒子所依賴的是座標和模函式,真空和粒子都不是廣義不變的。

漸進平直的黑洞外有三種真空,布維爾真空、哈特-霍金真空 、和安魯真空 ,這些都可以從定義雙類光座標在漸進平直的區域得到正頻模函式,然後獲得相應的Fock 表象中的量子態。

第二個問題涉及霍金輻射。也是彎曲時空量子場論的內容。可以看一下 @唐子騫 翻譯的

裡的霍金效應 。

找機會補全吧。

3樓:尋風

沒啥特別不同的,都是 的真空區域,當然不同也有,

比如黑洞內部不存在類時 場,是非穩態的,以及黑洞內部存在陷俘面,外部沒有[1]

至於第二個問題我不知道,這涉及到彎曲時空量子場論[2]

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