Черные дыры внутри черной дыры

[epros]

Munin в сообщении #1117497 писал(а):

После того, как снаружи формируется сферический горизонт, всё внутри может делать что хочет - горизонт не пропустит.

Уточнение: Горизонт событий будет существовать ещё до того, как станет сферическим. И уже тогда из-под него ничто не сможет выйти. Максимальный всплеск гравитационного излучения будет наблюдаться как раз в тот период, когда горизонт ещё не стал сферическим.

Кстати, при нелобовом столкновении у чёрной дыры будет ненулевой момент, который никуда не исчезнет. А внутри, соответственно, не возникнет "единой" сингулярности будущего, в которую должны были бы свалиться обе исходые чёрные дыры. Так что в каком-то смысле "окончательного объединения" не произойдёт никогда.

[Munin]

epros в сообщении #1118078 писал(а):

Уточнение: Горизонт событий будет существовать ещё до того, как станет сферическим.

Разумеется. Но это будет ещё до того, как он будет снаружи.

epros в сообщении #1118078 писал(а):

Максимальный всплеск гравитационного излучения будет наблюдаться как раз в тот период, когда горизонт ещё не стал сферическим.

И не из-под горизонта.

epros в сообщении #1118078 писал(а):

Так что в каком-то смысле "окончательного объединения" не произойдёт никогда.

Зато для внешнего наблюдателя оно произойдёт, и очень быстро.

[epros]

Munin в сообщении #1118115 писал(а):

epros в сообщении #1118078 писал(а):

Уточнение: Горизонт событий будет существовать ещё до того, как станет сферическим.

Разумеется. Но это будет ещё до того, как он будет снаружи.

Э-эээ... Кто будет снаружи кого? Горизонт событий - это некая гиперповерхность, которая в трёхмерных срезах в далёком будущем выглядит как сфера. Но и в трёхмерных срезах, соответствующих "моменту" до объединения двух исходных чёрных дыр, он тоже существует, хотя и не является сферой и даже не является односвязной поверхностью.

Munin в сообщении #1118115 писал(а):

epros в сообщении #1118078 писал(а):

Максимальный всплеск гравитационного излучения будет наблюдаться как раз в тот период, когда горизонт ещё не стал сферическим.

И не из-под горизонта.

Разумеется.

Munin в сообщении #1118115 писал(а):

epros в сообщении #1118078 писал(а):

Так что в каком-то смысле "окончательного объединения" не произойдёт никогда.

Зато для внешнего наблюдателя оно произойдёт, и очень быстро.

Конечно. Теорема об отсутствии волос. Но вопрос про "слияние" в единой сингулярности под горизонтом в теме тоже поднимался. И ответ на него не столь уж тривиален. К тому же в наиболее "физичном" случае нелобового столкновения выводы о том, что будет просходить под горизонтом, оказываются воистину удивительными.

[Munin]

epros в сообщении #1118124 писал(а):

Э-эээ... Кто будет снаружи кого?

Горизонт - снаружи системы, коллапсирующей в чёрную дыру.

epros в сообщении #1118124 писал(а):

Но вопрос про "слияние" в единой сингулярности под горизонтом в теме тоже поднимался.

Давно. А когда тему подняли недавно - не поднимался.

[KVV]

epros в сообщении #1118124 писал(а):

К тому же в наиболее "физичном" случае нелобового столкновения выводы о том, что будет просходить под горизонтом, оказываются воистину удивительными.

Расскажите подробнее.
Будет ли результирующая метрика после "устаканивания" метрикой Керра?

[epros]

KVV в сообщении #1118198 писал(а):

Расскажите подробнее.
Будет ли результирующая метрика после "устаканивания" метрикой Керра?

Есть несколько очевидных выводов:
1) Снаружи, после того, как колебания горизонта затухнут и всё гравитационное излучение уйдёт в бесконечность, получится метрика Керра. Собственно, про это теорема об отсутствии волос.
2) Под горизонт метрика Керра будет продлеваться до некоторой степени, но не до сингулярности. Потому что сингулярность Керра времени-подобна и упасть в неё ничто не сможет.
3) Вспоминая, что под горизонт метрика Керра продлевается также на вселенную будущего, получаем интересный вывод, что остатки исходных чёрных дыр в итоге должны вылететь во вселенную будущего и разлететься там в разные стороны. Это похоже на коллапс слабо заряженной пыли, которая тоже в итоге должна вылететь в эту загадочную вселенную будущего.
4) Поскольку решение ОТО формально симметрично по отношению к инверсии времени, получаем совсем уж странный вывод о том, что вылет исходных чёрных дыр из-под горизонта частиц во вселенную будущего во всём симметричен их падению под горизонт событий из вселенной настоящего. Т.е. из бесконечного прошлого вселенной будущего (вот такой каламбур) должна прийти гравитационная волна, которая поглотится двумя чёрными дырами, вылетающими из белой дыры Керра, и передаст им недостающую энергию, так что их суммарная энергия окажется больше энергии белой дыры.

Вот такая странная картина у меня получается на качественном уровне. Давайте подумаем, что в ней не так.

[KVV]

Мне кажется, что после того, как мы признаем, что метрика Керра не распространяется на сингулярность, то пункты 3, 4 и дальнейшие рассуждения о других вселенных уже не совсем уместны. Вроде Новиков пишет, что там скорее всего образуется пространственноподобная сингулярность, подобная шварцшильдовской, и на этом все заканчивается.

[Munin]

epros в сообщении #1118307 писал(а):

2) Под горизонт метрика Керра будет продлеваться до некоторой степени, но не до сингулярности. Потому что сингулярность Керра времени-подобна и упасть в неё ничто не сможет.

Из времениподобности не следует, что "упасть ничего не сможет". На самом деле, из неё следует только, что никто не знает, как в неё что-то падает, и что из неё вылетает обратно.

"Упасть ничего не сможет" только в пространственноподобную сингулярность прошлого. Как в белой дыре или в начале Большого Взрыва.

[epros]

KVV в сообщении #1118314 писал(а):

Мне кажется, что после того, как мы признаем, что метрика Керра не распространяется на сингулярность, то пункты 3, 4 и дальнейшие рассуждения о других вселенных уже не совсем уместны. Вроде Новиков пишет, что там скорее всего образуется пространственноподобная сингулярность, подобная шварцшильдовской, и на этом все заканчивается.

Чуть более недели назад я лично задал вопрос Новикову про коллапс слабо заряженного сферически симметричного облака пыли и получил от него подтверждение, что эта пыль в итоге вылетит во вселенную будущего. Насколько я понимаю, коллапс с ненулевым моментом работает аналогично, только с учётом отсутствия сферической симметрии.

Munin в сообщении #1118329 писал(а):

epros в сообщении #1118307 писал(а):

2) Под горизонт метрика Керра будет продлеваться до некоторой степени, но не до сингулярности. Потому что сингулярность Керра времени-подобна и упасть в неё ничто не сможет.

Из времениподобности не следует, что "упасть ничего не сможет". На самом деле, из неё следует только, что никто не знает, как в неё что-то падает, и что из неё вылетает обратно.

Я имел в виду, что эта сингулярность скорее отталкивает, чем притягивает. В решении Райсснера-Нордстрёма там просто уходящая в бесконечность антигравитация. А в решении Керра свободно падающему объекту туда не даст упасть момент - эффект вполне аналогичный антигравитации.

[KVV]

epros в сообщении #1118361 писал(а):

Чуть более недели назад я лично задал вопрос Новикову про коллапс слабо заряженного сферически симметричного облака пыли и получил от него подтверждение, что эта пыль в итоге вылетит во вселенную будущего. Насколько я понимаю, коллапс с ненулевым моментом работает аналогично, только с учётом отсутствия сферической симметрии.

По-видимому, если оставаться в рамках решений Нордстрема и Керра с их продолжениями в другие вселенные, рассматривая чисто математически эти решения, так и будет. Но ведь если мы отказываемся считать такие решения подходящими для описания области под горизонтом в задаче реального коллапса из-за времениподобных сингулярностей и неустойчивости на горизонте Коши, и считаем, что там пространственноподобная сингулярность будущего, похожая на шварцшильдовскую, то ею, наверное, все и ограничится? Было бы интересно услышать текущее мнение Новикова о задаче реального коллапса.

[epros]

KVV в сообщении #1118365 писал(а):

Было бы интересно услышать текущее мнение Новикова о задаче реального коллапса.

Я про реальный коллапс слабо заряженной пыли и спрашивал. Хотя реальность здесь несколько условна, поскольку с приборами вслед за пылью под горизонт пока реально никто не нырял.

KVV в сообщении #1118365 писал(а):

Но ведь если мы отказываемся считать такие решения подходящими для описания области под горизонтом в задаче реального коллапса из-за времениподобных сингулярностей и неустойчивости на горизонте Коши, и считаем, что там пространственноподобная сингулярность будущего, похожая на шварцшильдовскую, то ею, наверное, все и ограничится?

С чего бы это вдруг? Всё-таки, если мы не настолько сошли с ума, чтобы верить, что в тех местах, где никто из нас пока не бывал, автоматически перестают действовать известные нам законы физики (конкретно я имею в виду, что под горизонтом продолжает действовать принцип эквивалентности), то мы должны доверять теоретическим выводам. А теоретические выводы говорят нам, что:
1) Везде над пылью будет Райсснер-Нордстрём (Я специально спросил у Новикова: правильно ли я это понимаю? Он сказал: да). В том числе, Райсснер-Нордстрём продолжается и под горизонт событий (но не под пыль, конечно).
2) Никакой пространственно-подобной сингулярности будущего в Райсснере-Нордстрёме нет. А под пылью вообще никакой сингулярности нет, поскольку с некоторого момента она начинает отталкиваться от центра, перестаёт сжиматься и начинает разлетаться.
3) Единственное место, куда может улететь эта пыль, раз она не схлопывается в сингулярности, это та самая вселенная будущего, на которую аналитически продолжается Райсснер-Нордстрём.

Так что я не вижу никакой возможности не посчитать это решение "подходящим".

[KVV]

epros в сообщении #1118468 писал(а):

С чего бы это вдруг?

Ну, собственно, это примерно и написано у Новикова. Неустойчивость на горизонте Коши кардинально меняет дело. При этом с принципом эквивалентности ничего страшного не происходит.

epros в сообщении #1118468 писал(а):

А под пылью вообще никакой сингулярности нет, поскольку с некоторого момента она начинает отталкиваться от центра, перестаёт сжиматься и начинает разлетаться.

Постойте. Если нет сингулярности (той самой времениподобной), то нет и других вселенных. Чтобы попасть в другую вселенную, нужно пройти через сингулярность, иначе мы остаемся в нашей.

Все же, интереснее случай с метрикой Керра и коллапсом незаряженного вращающегося тела, как гораздо более обыденный в астрофизике.

[manul91]

KVV в сообщении #1118472 писал(а):

Чтобы попасть в другую вселенную, нужно пройти через сингулярность, иначе мы остаемся в нашей.

KVV - ведь если есть "гладкая горловина" к другой вселенной - то на самом деле и сингулярности нет (по меньшей мере, не будет пересекаться на пути через горловину). Разве нет?

[epros]

KVV в сообщении #1118472 писал(а):

Если нет сингулярности (той самой времениподобной), то нет и других вселенных. Чтобы попасть в другую вселенную, нужно пройти через сингулярность, иначе мы остаемся в нашей.

Да ну, что Вы такое говорите. Возьмите диаграмму Пенроуза для Райсснера-Нордстрёма, проведите в ней линию границы пыли из вселенной настоящего во вселенную будущего. Слева (под пылью) решение отличается от Райсснера-Нордстрёма, поэтому попавшую туда сингулярность и всё остальное - стираем. Но справа-то (над пылью) решение остаётся тем же.

KVV в сообщении #1118472 писал(а):

Все же, интереснее случай с метрикой Керра и коллапсом незаряженного вращающегося тела, как гораздо более обыденный в астрофизике.

На диаграммах выглядит очень похоже, хотя для расчёта сложнее в силу отсутствия сферической симметриии.

[KVV]

epros в сообщении #1118512 писал(а):

Да ну, что Вы такое говорите. Возьмите диаграмму Пенроуза для Райсснера-Нордстрёма, проведите в ней линию границы пыли из вселенной настоящего во вселенную будущего. Слева (под пылью) решение отличается от Райсснера-Нордстрёма, поэтому попавшую туда сингулярность и всё остальное - стираем. Но справа-то (над пылью) решение остаётся тем же.

Давайте обратимся к началу коллапса. Пусть есть огромное облако заряженной пыли с радиусом, гораздо большим радиуса горизонта событий. В данной конфигурации вне облака имеются другие вселенные?