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这段关于黑洞辐射的理解是这样的么?

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feng1734 发表于 2011-11-21 18:09 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国–天津–天津 联通

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我的理解有错误么,,,?讲的是在考虑黑洞辐射的情况下,下落的观测者和远处的观测者发现的现象,,,,,
我理解是,,
除非黑洞完全蒸发掉,否则不管对于落入黑洞的观测者还是远处的观测者来说,与黑洞不蒸发时的现象都没有太大差别,,,,,,
如果黑洞能够完全蒸发掉,唯一不同的是远处的观测者将会发现落向黑洞的观测者到达视界的时间(极限值)恰好就是黑洞蒸发结束的时间,,,,,

原文

http://www.desy.de/user/projects/Physics/Relativity/BlackHoles/fall_in.html
What about Hawking radiation?  Won't the black hole evaporate before you get there?
(First, a caveat: Not a lot is really understood about evaporating black holes.  The following is largely deduced from information in Wald's GR text, but what really happens—especially when the black hole gets very small—is unclear.  So take the following with a grain of salt.)
Short answer:  No, it won't.  This demands some elaboration.
From thermodynamic arguments Stephen Hawking realized that a black hole should have a nonzero temperature, and ought therefore to emit blackbody radiation.  He eventually figured out a quantum-mechanical mechanism for this.  Suffice it to say that black holes should very, very slowly lose mass through radiation, a loss which accelerates as the hole gets smaller and eventually evaporates completely in a burst of radiation.  This happens in a finite time according to an outside observer.
But I just said that an outside observer would never observe an object actually entering the horizon!  If I jump in, will you see the black hole evaporate out from under me, leaving me intact but marooned in the very distant future from gravitational time dilation?
You won't, and the reason is that the discussion above only applies to a black hole that is not shrinking to nil from evaporation.  Remember that the apparent slowing of my fall is due to the paths of outgoing light rays near the event horizon.  If the black hole does evaporate, the delay in escaping light caused by proximity to the event horizon can only last as long as the event horizon does!  Consider your external view of me as I fall in.
If the black hole is eternal, events happening to me (by my watch) closer and closer to the time I fall through happen divergingly later according to you (supposing that your vision is somehow not limited by the discreteness of photons, or the redshift).
If the black hole is mortal, you'll instead see those events happen closer and closer to the time the black hole evaporates.  Extrapolating, you would calculate my time of passage through the event horizon as the exact moment the hole disappears!  (Of course, even if you could see me, the image would be drowned out by all the radiation from the evaporating hole.) I won't experience that cataclysm myself, though; I'll be through the horizon, leaving only my light behind.  As far as I'm concerned, my grisly fate is unaffected by the evaporation.
All of this assumes you can see me at all, of course.  In practice the time of the last photon would have long been past.  Besides, there's the brilliant background of Hawking radiation to see through as the hole shrinks to nothing.
(Due to considerations I won't go into here, some physicists think that the black hole won't disappear completely, that a remnant hole will be left behind.  Current physics can't really decide the question, any more than it can decide what really happens at the singularity.  If someone ever figures out quantum gravity, maybe that will provide an answer.)

民兵l 发表于 2011-11-21 20:48 | 显示全部楼层 来自: 中国–山西–晋城 联通
好像有道理
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李灼 发表于 2011-11-21 21:22 | 显示全部楼层 来自: 中国–辽宁–沈阳 联通
了解到:在远处的观察者看落向黑洞视界的物体,会发现这个物体落入视界的时间是无限的,即等于黑洞存在的时间,那由这个来看,黑洞蒸发也无非是黑洞质量逐渐减小,视界逐渐减小,所以应该是当黑洞蒸发完,物体才结束落入视界的——这时黑洞也不存在了。——不太懂的。

点评

3种情况,简单来说,,,, 如果不考虑黑洞蒸发,在远处的观测者看来,落入黑洞的物体永远不可能穿过视界,他永远在视界外下落中,,,,,,,在落向黑洞的观测者看来,他可以在有限的时间内穿过视界并撞到奇点上  详情 回复 发表于 2011-11-21 22:10
黑洞吞噬物质的事件在持续发生,我们怎么没观测到一直的吞噬过程呢? 其实另一个帖子中已经有过翻译的,这个过程事实上不会是无限的,道理很简单,光子是量子化的,不是可以无限小的能量——所谓无限时间,就是能量  详情 回复 发表于 2011-11-21 21:41
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gohomeman1 发表于 2011-11-21 21:41 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 电信

黑洞吞噬物质的事件在持续发生,我们怎么没观测到一直的吞噬过程呢?

其实另一个帖子中已经有过翻译的,这个过程事实上不会是无限的,道理很简单,光子是量子化的,不是可以无限小的能量——所谓无限时间,就是能量可以无限小,我们的观测能力也是无限的。这些都是不可能的事情。

点评

我大致理解:因为时间的长短是和所在的坐标系相关联的,无限远处的观察者和近处观察者的坐标系不同,或者说这种坐标系的不等价是黑洞的引力场远近不同引起的?——对最后这句话我说不准。远处观察者 也就是无(黑洞  详情 回复 发表于 2011-11-21 22:10
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gohomeman1 发表于 2011-11-21 21:44 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 电信
举个不恰当的类比例子,狗追兔子,永远追不上的,因为就算狗比兔子快1倍,狗追上原先的距离,兔子已经跑出去了1/2;再追上1/2,又跑出去1/4……。
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李灼 发表于 2011-11-21 22:43 | 显示全部楼层 来自: 中国–辽宁–沈阳 联通
多谢二位了!!!!!!

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不客气。,,,,,,,,,,,,,,,,  详情 回复 发表于 2011-11-21 22:43
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 楼主| feng1734 发表于 2011-11-21 22:43 | 显示全部楼层 来自: 中国–天津–天津 联通
李灼 发表于 2011-11-21 22:43
多谢二位了!!!!!!

不客气。,,,,,,,,,,,,,,,,
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李灼 发表于 2011-11-21 22:23 | 显示全部楼层 来自: 中国–辽宁–沈阳 联通
feng1734 发表于 2011-11-21 22:19
没听说过光子频率有下限的说法,,,,,,,,,,,,,,

根据光子能量公式,如果光子能量有下限,那频率不也应该有下限、不能无限小吗?

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也没听说过光子能量有下限的说法,,,,光子能量量子化体现在能量是一份一份的,不是能量不可以无限小,,,,,,  详情 回复 发表于 2011-11-21 22:24
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 楼主| feng1734 发表于 2011-11-21 22:24 | 显示全部楼层 来自: 中国–天津–天津 联通
李灼 发表于 2011-11-21 22:23
根据光子能量公式,如果光子能量有下限,那频率不也应该有下限、不能无限小吗?
...

也没听说过光子能量有下限的说法,,,,光子能量量子化体现在能量是一份一份的,不是能量不可以无限小,,,,,,

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看来很复杂了,我需要再去了解一下了。  详情 回复 发表于 2011-11-21 22:27
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李灼 发表于 2011-11-21 22:27 | 显示全部楼层 来自: 中国–辽宁–沈阳 联通
feng1734 发表于 2011-11-21 22:24
也没听说过光子能量有下限的说法,,,,光子能量量子化体现在能量是一份一份的,不是能量不可以无限小, ...

看来很复杂了,我需要再去了解一下了。
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李灼 发表于 2011-11-21 22:15 | 显示全部楼层 来自: 中国–辽宁–沈阳 联通
feng1734 发表于 2011-11-21 22:10
3种情况,简单来说,,,,

如果不考虑黑洞蒸发,在远处的观测者看来,落入黑洞的物体永远不可能穿过视 ...

那这种远与近的观察者观察到的时间的不同,是否是由于距离黑洞远近不同引力场大小不同而致的时间节律不同呢?——或者说引力场不同致使坐标系不可以等价?

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可以这么说,,,,,,,,,,,,  详情 回复 发表于 2011-11-21 22:18
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 楼主| feng1734 发表于 2011-11-21 22:18 | 显示全部楼层 来自: 中国–天津–天津 联通
李灼 发表于 2011-11-21 22:15
那这种远与近的观察者观察到的时间的不同,是否是由于距离黑洞远近不同引力场大小不同而致的时间节律不同 ...

可以这么说,,,,,,,,,,,,

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明白了,多谢!!!  详情 回复 发表于 2011-11-21 22:19
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 楼主| feng1734 发表于 2011-11-21 22:19 | 显示全部楼层 来自: 中国–天津–天津 联通
李灼 发表于 2011-11-21 22:10
我大致理解:因为时间的长短是和所在的坐标系相关联的,无限远处的观察者和近处观察者的坐标系不同,或者 ...

没听说过光子频率有下限的说法,,,,,,,,,,,,,,

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根据光子能量公式,如果光子能量有下限,那频率不也应该有下限、不能无限小吗?  详情 回复 发表于 2011-11-21 22:23
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李灼 发表于 2011-11-21 22:19 | 显示全部楼层 来自: 中国–辽宁–沈阳 联通
feng1734 发表于 2011-11-21 22:18
可以这么说,,,,,,,,,,,,

明白了,多谢!!!
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李灼 发表于 2011-11-21 22:10 | 显示全部楼层 来自: 中国–辽宁–沈阳 联通
本帖最后由 李灼 于 2011-11-23 12:54 编辑

读了另一篇贴子后的理解:

物体落入黑洞,此过程对于落入者,他本身不会感到时间的变化,会觉得自己在有限的时间落入黑洞;

物体落入黑洞对于(不受黑洞引力场作用的)远处观察者会是一个无限长的过程,就是说物体会在视界上越集越多,但对于处于远处的接收信息的观察者而言,他会看到物体在有限的时间落入黑洞,只不过时间有延迟——这是因为作为传递信息的光子能量不能小到无限,且就算能小到无限,观察者也不可能有足够精度的仪器来识别,所以他会在有限的时间看到最后一个光子。

光子的能量应该有一个下限,那频率就有一个下限,所以最后不可能是无限长时间发射一个光子。

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没听说过光子频率有下限的说法,,,,,,,,,,,,,,  详情 回复 发表于 2011-11-21 22:19
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 楼主| feng1734 发表于 2011-11-21 22:10 | 显示全部楼层 来自: 中国–天津–天津 联通
李灼 发表于 2011-11-21 21:22
了解到:在远处的观察者看落向黑洞视界的物体,会发现这个物体落入视界的时间是无限的,即等于黑洞存在的时 ...

3种情况,简单来说,,,,

如果不考虑黑洞蒸发,在远处的观测者看来,落入黑洞的物体永远不可能穿过视界,他永远在视界外下落中,,,,,,,在落向黑洞的观测者看来,他可以在有限的时间内穿过视界并撞到奇点上,,,,

如果考虑黑洞蒸发,假设黑洞蒸发到非常小之后就稳定住了,成为一个微型黑洞,那么,远处的观测者和落向黑洞的观测者发现的现象和上面第一种情况是一样的,,,


如果考虑黑洞蒸发,假设黑洞可以完全蒸发干净,则在远处的观测者看来,落入黑洞的物体在黑洞最后爆炸时终于到达视界位置,与黑洞一起毁灭,,,,,在落向黑洞的观测者看来,和第一种情况一样,他可以在有限的时间内穿过视界并撞到奇点上,,,,

理论所限,现在还不清楚黑洞蒸发的最后时刻到底是怎样的,,

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那这种远与近的观察者观察到的时间的不同,是否是由于距离黑洞远近不同引力场大小不同而致的时间节律不同呢?——或者说引力场不同致使坐标系不可以等价?  详情 回复 发表于 2011-11-21 22:15
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polrbear 发表于 2011-11-21 23:31 | 显示全部楼层 来自: 中国–安徽–合肥 教育网/CERNET教育网/中国科学技术大学
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 楼主| feng1734 发表于 2011-11-22 08:16 | 显示全部楼层 来自: 中国–天津–天津 联通
本帖最后由 feng1734 于 2011-11-22 08:23 编辑
polrbear 发表于 2011-11-21 23:31
原文没怎么看懂……7楼大概看懂了,不准备发表任何意见。
还有,虽然没有看到过光子频率有下限的说法,不过 ...

别的论坛有人做过计算,给出结果是不管是远处的观测者还是下落的观测者,对于他们来说,在下落的观测者进入视界前黑洞都会蒸发干净,,,,,
个人能力所限,涉及计算的论文我基本都看不懂,,,,,,
http://www.fxkz.net/viewthread.php?tid=6086&extra=page%3D1&page=1
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czman 发表于 2011-11-22 08:57 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京
对进入黑洞的人来说,时间停止,当黑洞蒸发完的时候,时间跟刚进去的时候一样,也许是这样理解。外面的人看不到什么了。

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下落的人感受不到自己的时间停止,,,,,  详情 回复 发表于 2011-11-22 09:00
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 楼主| feng1734 发表于 2011-11-22 09:00 | 显示全部楼层 来自: 中国–天津–天津 联通
czman 发表于 2011-11-22 08:57
对进入黑洞的人来说,时间停止,当黑洞蒸发完的时候,时间跟刚进去的时候一样,也许是这样理解。外面的人看 ...

下落的人感受不到自己的时间停止,,,,,

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个人认为是这个人根本木有任何感觉  详情 回复 发表于 2011-11-22 15:35
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