Kann sich der Horizont eines Schwarzen Lochs bewegen?

Aufgrund der Zeitdilatation können wir nicht beobachten, wie sich ein Schwarzes Loch in einer endlichen Zeitspanne bildet. Aus dem gleichen Grund, nehme ich an, können wir auch nicht beobachten, wie sich der Horizont bewegt: Alles, was am Horizont passiert, braucht eine Ewigkeit, um es aus der Außenperspektive zu beobachten.

Würde ein sich bewegendes Schwarzes Loch daher dazu führen, dass sich laut einem außenstehenden Beobachter (fast) neue Horizonte bilden? Der anfängliche Horizont würde in der Zeit eingefroren bleiben, gefolgt von den Horizonten um die sich bewegende Singularität. Das heißt, würden sich bewegende schwarze Löcher überall eine schwarze Spur hinterlassen?

Ein wichtiges Thema hierbei sind die beweglichen Bezugsrahmen. Könnte man wirklich behaupten, dass es eine Perspektive gibt, in der sich der Beobachter bewegt, und nicht das Schwarze Loch? Der Beobachter krümmt die Raumzeit nicht bis zum Äußersten, während die Raumzeit ein Medium ist: Sie ist ein Stoff, sie scheint mehr zu sein als etwas, das durch Koordinatensysteme beschrieben wird.

Bearbeiten: Ich habe den Titel der Frage geändert, früher war er "Beweglicher Referenzrahmen eines Schwarzen Lochs", aber der neue Titel passt besser zu meiner Frage. Das Problem mit Referenzrahmen ist eher eine Folgefrage.

Stellen Sie sich Ihre Frage so vor. Angenommen, ich bin relativ zu einem Schwarzen Loch stationär, aber Sie bewegen sich darauf zu. Offensichtlich sehe ich keine seltsame "Spur der Schwärze" auf der anderen Seite des Schwarzen Lochs von Ihnen. Wenn ich es nicht sehe, existiert es nicht. Würdest du es sehen? Denken Sie daran, dass die Physik in der Relativitätstheorie nicht vom Bezugsrahmen abhängt. In deinem Rahmen würdest du mich also auf dich zukommen sehen. Wie wäre es mit dem schwarzen Loch? Denken Sie daran, es ist relativ zu mir stationär. Und trotz einer typischen Antwort von BC müssen Sie den Horizont nicht wirklich sehen, um zu wissen, dass sich ein Schwarzes Loch bewegt.
@safesphere: einverstanden, daher scheint es mir, dass schwarze Löcher eine Ausnahme von den willkürlichen Bezugsrahmen sein könnten. Stellen Sie sich die Raumzeit als ein tatsächliches Gewebe vor, vielleicht wie ein quantisiertes Gitter, bei dem benachbarte Punkte in der Größenordnung der Planck-Länge getrennt sind. Wenn das Gitter einmal von einem BH so gekrümmt wurde, dass die Zeitdilatation unendlich wird, müsste es dann nicht laut einem externen Beobachter gekrümmt bleiben?
Ich verstehe jetzt deinen Punkt. Raumzeit mit einer Eigenkrümmung ist gleichbedeutend mit relativem Äther: „Nach der allgemeinen Relativitätstheorie ist Raum ohne Äther undenkbar“, – Albert Einstein. Sie argumentieren also, dass ein kritisch gekrümmter Äther möglicherweise aufhört, relativ zu sein und sich nicht bewegen kann. Schwarze Löcher bewegen sich jedoch und treffen sogar aufeinander, sodass das intrinsische Krümmungskonzept in Frage gestellt wird. Entschuldigung, wenn dies nicht klar ist, aber +1. Man braucht Glück, um eine gute Antwort zu bekommen.
Ich kam zu einer neuen Erkenntnis: So wie Photonen nicht altern, sich aber dennoch bewegen, altern die Horizonte von Schwarzen Löchern nicht, sondern bewegen sich dennoch.
Wenn ein kritisch gekrümmter Äther gekrümmt bleiben würde, hätten wir wahrscheinlich den enormen Krümmungsaufbau in Galaxienhaufen gemessen, in denen sich supermassereiche Schwarze Löcher bewegen, da sie sich wahrscheinlich im Zentrum einer Galaxie befinden.
Aufgrund der Zeitdilatation können wir nicht beobachten, wie sich ein Schwarzes Loch in einer endlichen Zeitspanne bildet. Aus dem gleichen Grund, nehme ich an, können wir auch nicht beobachten, wie sich der Horizont bewegt: Alles, was am Horizont passiert, braucht eine Ewigkeit, um es aus der Außenperspektive zu beobachten. Es ist nur trivialerweise wahr, dass wir einen Ereignishorizont nicht beobachten können, um sich zu bilden oder zu bewegen oder irgendetwas anderes zu tun. Das liegt daran, dass die Definition eines Ereignishorizonts genau darin besteht, dass Sie ihn nicht beobachten können. Es ist die Grenze des unbeobachtbaren Bereichs der Raumzeit.

Antworten (2)

GR hat keine globalen Referenzrahmen, sondern nur lokale. Daher können Sie keinen Referenzrahmen haben, der groß genug ist, um ein Schwarzes Loch zu umgeben.

Eine bessere Art, diese Frage zu formulieren, wäre also in Bezug auf einen sich bewegenden Beobachter. Nein, ein sich bewegender Beobachter kann den Horizont nicht beobachten. Die Definition des Horizonts ist, dass kausale Kurven vom Horizont äußere Ereignisse nicht erreichen können, und diese Definition schließt jeden externen Beobachter aus, den Horizont zu beobachten. Diese Definition ist unabhängig vom Bewegungszustand eines Beobachters und unabhängig von der Wahl der Koordinaten.

Aufgrund der Zeitdilatation können wir nicht beobachten, wie sich ein Schwarzes Loch in einer endlichen Zeitspanne bildet.

Es liegt nicht wirklich an der Zeitdilatation, sondern einfach daran, dass ein Horizont laut Definition etwas ist, das Sie nicht beobachten können (die Grenze einer extern nicht beobachtbaren Region der Raumzeit).

1. Die Gravitations- und Raumzeitkrümmung weit entfernt von einem BH sind die gleichen wie bei jedem Stern. So sicher, dass ich ein Referenzsystem haben kann, sagen wir, von der Milchstraße mit einem schwarzen Loch darin. 2. Sie müssen den Horizont nicht sehen, um zu wissen, dass sich ein Schwarzes Loch bewegt. Es gibt genug andere Hinweise wie Gravitationslinsen und umlaufendes Zeug. 3. Es gibt keinen Horizont. Wie das OP klar feststellte, hat sich der Horizont nicht in einem Bezugsrahmen eines Beobachters gebildet. Der Horizont könnte hypothetisch nur für einen Beobachter existieren, der ihn überquert, aber ein fallender Beobachter hat im Moment des Überquerens keinen Referenzrahmen.
Wie Safesphere meinen Beitrag kommentierte: Ermöglicht die mangelnde Beobachtung des Horizonts einem Beobachter nicht zu wissen, wo sich der Horizont befindet? Und mit einem Horizont meine ich einen Beinahe-Horizont; da sich das BH fast bildet, aber von außen betrachtet unendlich viel Zeit braucht, um sich tatsächlich zu bilden.
@safesphere: 1. Der von Ihnen beschriebene Referenzrahmen ist ein Referenzrahmen für den asymptotisch flachen Teil der Raumzeit, der nicht auf den Bereich mit hoher Krümmung in der Nähe des Schwarzen Lochs ausgedehnt werden kann. 2. Sie scheinen meine Behauptung falsch verstanden zu haben. Ich habe eine technische Definition bei "Die Definition des Horizonts ..." gegeben. 3. Dies ist wegen Ihres Missverständnisses von Bezugsrahmen in GR strittig.
@GeertVS: Ermöglicht das Fehlen der Beobachtung des Horizonts einem Beobachter nicht zu wissen, wo sich der Horizont befindet? Ja. Die Unbeobachtbarkeit des Horizonts hat eine exakte technische Definition, die ich unter "Die Definition des Horizonts..." gegeben habe. Das bedeutet nicht, dass wir nicht sagen können, ob zB Sag A* ein Schwarzes Loch ist. Es ist, und wir können sagen.
Mein Verständnis ist in Ordnung, danke. Ich bin mir sehr wohl bewusst, was ich tue oder nicht verstehe. Sieh dir das an, " N [die Gruppe der Schwarzschild-Beobachter] kann nicht kontinuierlich durch ein Beobachtertreffen ergänzt werden γ [Beobachter im freien Fall] herein H [der Horizont] (ein solcher Beobachter müsste sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen) " - arxiv.org/abs/0804.3619 - Ihre Antwort ist jedoch nicht hilfreich. Der asymptotische Rahmen muss nicht bis zum Schwarzen Loch erweitert werden sehen, wie es sich bewegt. Wir sehen Galaxien sich bewegen und wissen, dass sie schwarze Löcher enthalten. Das ist im Zusammenhang mit dieser Frage ausreichend.

Da ich eine Antwort auf meine eigene Frage gefunden habe, die ich zunächst nur als Kommentar geschrieben habe, stelle ich sie hier zum Abschluss:

So wie Photonen nicht altern, sich aber immer noch bewegen, altern die Horizonte von Schwarzen Löchern nicht, sondern bewegen sich immer noch.

(Hawking-Strahlung beiseite)
Kann sich der Horizont eines Schwarzen Lochs bewegen?
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