Divulgación ¿Se puede salir de un agujero negro por efecto túnel?

[Schwarze97]

No sé si la física que tenemos hoy en día puede dar respuesta a esta pregunta. Que por ejemplo un electrón salga de un agujero negro por efecto túnel implica que salga información?

Aviso que no estoy formado aún en relatividad general más que divulgativamente y puedo no-entender algún tecnicismo.

[Lorentz]

Re: ¿Se puede salir de un agujero negro por efecto túnel?

Buenas, esta pregunta me ha recordado a un vídeo que vi hace unos meses de QuantumFracture, ya que lo quieres divulgativamente creo que es lo más indicado:

https://www.youtube.com/watch?v=vG6Ln8r_Q88

Por si no lo quieres ver entero, mira el minuto 2:25

Un saludo

[sater]

Re: ¿Se puede salir de un agujero negro por efecto túnel?

Buenas, a mí me interesa la pregunta, aunque dudo que pueda aportar mucho.

Si acaso, comentar que no entiendo lo que dice Crespo en la respuesta: dentro de un agujero negro (e imagino que estamos pensando en Schwarzschild: ni rota, ni tiene carga) el espacio no se expande. Lo que te impide salir de un agujero negro es la estructura de los conos de luz: estos se van ''torciendo'' conforme te acercas al horizonte, hasta el punto de que si justo en el horizonte intentas mandar una señal de luz en sentido contrario al centro del agujero negro, esta se queda dando vueltas justo en el horizonte (esto significa que el horizonte es una superficie nula). No sé si alguno entiende a qué se refiere Crespo entonces.

Por otro lado, una búsqueda rápida en google genera resultados que parece que quieren decir que sí existe efecto tunel en agujeros negros, pero que habría que leer a fondo. De lo que sí he leído algo es de que si intentas resolver la ecuación de Klein Gordon en el espacio tiempo de Schwarzschild (y fuera del horizonte de eventos, de hecho las coordenadas de Schwarzschild solo valen para $r>2M$) te aparece un potencial efectivo que actúa como una barrera, y confina a las partículas cerca del agujero negro. Algunas de las partículas que se generen como pares partícula antipartícula podrá escapar, dependiendo de la frecuencia y el momento angular que tengan (el análisis se puede consultar en el capítulo 2 del libro "black holes, information and the string theory revolution" de Süsskind).

Pero esto que he comentado no cuenta como ''escapar'' del agujero negro, ya que se crean estrictamente fuera del horizonte de eventos.

A ver si algún otro forero tiene algo más que comentar.

[Weip]

Re: ¿Se puede salir de un agujero negro por efecto túnel?

No sé si alguno entiende a qué se refiere Crespo entonces.

Yo tampoco, pero en este vídeo también comenta que dentro de un agujero negro el espacio se expande, incluso dice que se crea espacio (a partir del 2:35 más o menos). Lo dejo por aquí porque en este vídeo tiene una animación acompañando la explicación.

[Jaime Rudas]

Re: ¿Se puede salir de un agujero negro por efecto túnel?

Si acaso, comentar que no entiendo lo que dice Crespo en la respuesta: dentro de un agujero negro (e imagino que estamos pensando en Schwarzschild: ni rota, ni tiene carga) el espacio no se expande. [...] No sé si alguno entiende a qué se refiere Crespo entonces.

No sé si viste este otro vídeo que recomienda, donde se explica con más detalle lo de la expansión (y contracción) dentro de agujero negro. Yo lo entiendo de la siguiente forma: dos objetos que ingresen a un agujero negro, uno después de otro y sobre la misma trayectoria, se alejarán constantemente; o sea, la distancia entre ellos aumenará un todo momento y, por más que intenten acercerse, nunca lo lograrán. Esto podría interpretatse como una expansión en la dirección de la trayectoria.

P.S. Noto que Weip ya respondió en el mismo sentido, pero igual, lo dejo.

[carroza]

Re: ¿Se puede salir de un agujero negro por efecto túnel?

No sé si la física que tenemos hoy en día puede dar respuesta a esta pregunta. Que por ejemplo un electrón salga de un agujero negro por efecto túnel implica que salga información?

Hola.

Vamos por partes: Para que haya efecto tunel, hace falta una barrera de potencial, que separe dos zonas accesibles energéticamente a la partícula dada.

Si consideramos un potencial gravitatorio, con o sin agujero negro, el potencial es siempre atractivo. El potencial gravitatorio es siempre mayor (más negativo) cerca de masa que lejos de ella. Por tanto, no veo dónde está la barrera.

Otra pregunta, diferente, es si un agujero negro puede emitir electrones. La respuesta, según Hawking, es que sí. Puede emitir fotones, electrones, positrones, etc, según una distribución determinada por la temperatura del agujero negro, que a su vez depende de la masa. Explicaciones sobre la interpretación de la radiación de Hawking se han dado en este foro, y parece claro que no puede considerarse que esta radiación venga de "dentro" del agujero negro.

Saludos

[Visitante]

Re: ¿Se puede salir de un agujero negro por efecto túnel?

Hola.
Como muy bien escribe Carroza, no hay ninguna barrera de Potencial en
el Horizonte de Sucesos de un agujero negro. Es decir:
Según la metrica de Schwarzschild, el Potencial Efectivo depende de la
masa del agujero negro y del momento angular de la particula...
Si miramos la forma del Potencial Efectivo en funcion del radio...para una
misma masa del AN...veremos que hay una barrera de potencial que es tanto
mas alta cuanto mas grande es el momento angular de la particula...pero siempre
se encuentra mas allá del horizonte de sucesos...En el limite...Si el momento angular
de la particula es 'infinito', el 'pico' de la barrera de potencial se encuentra sobre
el Radio de Schwarzschild y vale 'infinito'...Y aquí...si podria haber efecto tunel...
fuera-dentro...Pero como no sabemos que pasa dentro del horizonte de sucesos...
no sabemos si podria haber efecto tunel de dentro-fuera...
Un saludo.

P.S. Ahora, 15 minutos después de haber escrito el mensaje...me doy cuenta que no estoy
seguro si este 'pico' infinito se produce al radio de Schwarzschild o a 2 veces el radio de
Schwarzschild...Porque hace tiempo calculé orbitas de partículas y creo recordar que siempre
que una particula se encuentre a una distancia menor que 2 veces el radio de Schwarzschild
siempre cae sobre el AN, independientemente de su momento angular...

P.S.2. Bien...Revisando cálculos...he visto que el máximo del Potencial Efectivo para una
particula con Momento Angular = infinito se encuentra a 1.5 veces el Radio de Schwarzschild
del AN...O sea, no hay ninguna barrera de potencial sobre el horizonte de sucesos en ningún caso.
Un saludo.

[carroza]

Re: ¿Se puede salir de un agujero negro por efecto túnel?

Hola. Tal como indica FVPI, existe, por un sutil efecto relativista, una barrera de potencial efectiva, que se situa, pata momentos angulares no muy pequeños, a una distancia de 3/2 r_S

https://en.wikipedia.org/wiki/Schwarzschild_geodesics

Así que, probablemente, debería haber escrito "Carroza se equivoca. Existe una barrera de potencial a una distancia de 3/2 r_s". Con eso, podría, en proncipio, haber un efecto tunel de "dentro" (es decir, la zona de distancias entre r_s y 3/2 r_s), hacia fuera.

Sin embargo, debemos recordar que el efecto tunel ocurre cuando un paquete de ondas, cuyo centro se mueve según trayectorias clásicas, choca contra una barrera de potencial, y lo atraviesa. En el caso que nos ocupa (partículas con un momento angular grande), las trayectorias clásicas, esto es, las geodésicas, a partir de 3/2 r_s, se dirigen siempre indefectiblemente hacia la singularidad. No puedo construir un paquete de ondas, de dentro a fuera, que choque contra la barrera, y la penetre.

Un saludo