一個黑洞不存在的論據,對不對?

根據廣義相對論,黑洞外的物體從視界面外一直下落直到接觸視界面,在外界看來需要無限長的時間。在外人眼中就是不停下落,不斷紅移。
那麼好了,現在想像一個大質量恆星正在塌縮成為黑洞。由於中心密度和壓強越來越高,恆星一定是中心某範圍區域的體積首先小於它的視界面,也就是說恆星一定是中心首先形成小黑洞。而恆星外殼則在引力作用下落入小黑洞,最後形成大黑洞。但是這個外殼落入黑洞的時間在外界看來是無限長,也就是說在我們看來這個外殼永遠不會落入黑洞。
如果以上推論正確,就可以繼續推廣。恆星中心的小黑洞形成之前,一定是有個更小的黑洞首先形成,然後外殼落入,但是外殼在我們看來永遠不會真正落入。。以此類推,恆星除了中心那一個點達到了能夠形成黑洞的條件以外,其他所有物質都不會在有限時間內落入。因此永遠不會有真正的黑洞。
此外,以上推論中關於黑洞一定是某個點先形成的這個觀點,我自己並不確定。但是即便是整體形成黑洞,恆星也必然有外殼在黑洞形成之後還沒落入。只要這個條件成立,那麼即便有黑洞,也永遠沒有一個黑洞是裸露的。
求大神評論。
@陳浩


周五晚上水知乎……首先上結論:

  • 在球對稱坍縮的情況下,廣義相對論意義上的黑洞對於我們(黑洞視界外的靜止參考系)是不存在的,即題主所說的沒有裸露的黑洞;
  • 對於非球對稱坍縮的情況,目前還沒有人能嚴格地證明坍縮形成的黑洞一定能把奇點包裹在內部,所以大家就猜想有個「宇宙監督原理」來禁止裸露的奇點,在這種情況下,也許有裸露的黑洞形成。

綜上,題主的猜想對於球對稱坍縮的情形是基本正確的。(之所以說「基本」二字,是因為「恆星中心首先形成小黑洞」的情形不是普遍的。不過如果恆星的半徑為R的區域形成黑洞,那麼根據定義,半徑r處的球殼一定會穿過與半徑R內部總質量對應的施瓦西半徑;所以恆星變成黑洞必然有恆星表面穿越施瓦西半徑的過程。)

下面是一些略為詳細的討論:

  1. 在恆星球對稱坍縮的過程中,對於黑洞視界外的靜止參考系而言,恆星表面穿過施瓦西半徑的景象永遠不能被觀察到。下圖(from Gravity, by James Hartle)中,恆星表面(類時世界線)每隔相同的原時發出的光子沿著類空世界線被遙遠的靜止觀察者接收到,可以看到接收的時間間隔是趨於無窮大的。一旦恆星表面進入視界內部,光線就永遠被束縛在視界內部了;其坍縮過程對外界而言就不可見了;

  2. 一些回答有這樣的傾向:在遙遠的參考系的人固然是看不見坍縮的過程的,但是這是「不真實」的;因為我們知道對於共動參考系,坍縮成黑洞的時間是「真實地」發生了的。那麼這裡就有問題了,究竟什麼是「真實」?憑什麼一個參考系看到的是「真實」,另一個就不真實了?這個觀點是不太符合相對論中各個參考系平權的精神的。每個參考系觀測到的都真實地反映了時空結構的一個方面,沒有孰真孰假之分;
  3. 天體物理中的黑洞和廣義相對論中的黑洞並不完全是一個概念。首先,天體物理中說到黑洞,指的是在一定區域內的質量超過一定範圍、又有強烈的X射線輻射的天文現象;天體物理中研究的也主要是黑洞吸積盤的性質、對周邊環境的物理反饋等等,並不會糾結「東西究竟有沒有穿過視界」之類的問題……其次,目前在天體物理中還沒有直接證實黑洞的存在,現在大家指的黑洞更準確地說應該被稱為blackhole candidate。

我覺得lz過分強調視界的結果,你看到的情況是它一直在落不代表著它沒有進去。眼見未必為實,前提錯了,所以後面推論產生的悖論就不會存在


正好就是

黑洞一定是某個點先形成的

這個觀點有問題。
Rs=2GM/c^2=(2G/c^2)ρV=(8/3πGρ/c^2)r^3
史瓦西半徑和質量成正比,而密度一定的時候,質量和半徑的立方成正比。
也就是說,當在內部某一區域成為黑洞之前,整個星體已是個黑洞了。


形式上有點類似芝諾悖論。


不是這方面的專家,但是我記得愛因斯坦方程有一個解,這個解描述的是一個均勻質量球面坍縮成黑洞的過程。

注意這個過程中黑洞不是從一個點形成然後逐漸擴大的。


去學一下測度論,會對你理解這種阿基里斯追龜的問題有幫助


星球內部不能用場方程真空解的結論啊這麼多答案都沒意識到嗎。。。
———更新————
另外不能說你看到它永遠無法落入黑洞它就真的永遠無法落入。。這個就和阿基里斯永遠追不上烏龜一樣,是坐標奇性不是真·奇性,該落入的還是會落入。


我是外行,說錯請指正。

小黑洞形成後,可以吸引外界質量向中心靠攏。雖然外界質量無法再有限時間內到達原事件視界,然而可以足夠靠近。此時,將epsilon近的所有物質加上黑洞看為一體,整體的史瓦西半徑應該可以包含這所有物質。當然,不要追問我黑洞裡面發生了什麼。

上述論斷貌似自我矛盾,不過寫個微分方程,把time dilation考慮進去,應該是可以推出史瓦西半徑在增長的。


你的問題不是智商不多而是想得太多


阿基里斯追王八?


厚臉露拙:先有雞還是先有蛋,先塌縮再行程黑洞,先有蛋再走雞。蛋已經看不見了因為已經形成雞了。樓主觀點,蛋蛻化成雞並且雞、蛋同在。 手機碼字,表達一般。


不應該只從光子這方面來探討黑洞是否存在的問題吧。


純外行。所以我問的可能是個蠢問題,見諒
題目中的前提,所能推論出的是如果我們在近距離用光學手段觀察一個恆星坍縮成的黑洞,那麼「看」到的景象應該是這顆(原)恆星的外圍物質,在向內部落入,知道永遠。
但是並不能推出這個黑洞不存在吧?如果使用光學以外的探測手段,那麼黑洞的性質是否應該沒什麼差別?
我的問題當然沒有幫助,不過希望能在好心人幫我解惑之後再摺疊我。謝謝!


我想說的是,其實外殼坍縮只是一瞬,在外界看來,影像被拖慢了,,

我不是專業的啊,只是說一種情況啊,假如一個人被吸入黑洞,他本身的速度是越來越大,我們在外面看見的是他越來越慢,而他本身看到的肯定是越來越快,直至消失,而他消失是必然的,快速的,我們卻能看到他,越來越慢,,,,

是說的這個意思嗎?他消失之後,我們還能看到他,我認為是光無法從黑洞中射出,我們看到的是光可以射出時的臨界位置,那個人最後的像,而實際那人已經被吸入黑洞,壓成黑洞的一部分,而這個像也會慢慢淡化,消失,,,,

不知道對不對,,,不太懂,,,


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