Si el tensor de tensión-energía-momento decide la geometría del espacio-tiempo, ¿por qué una partícula que se acerca a la velocidad de la luz no puede convertirse en un agujero negro para un observador externo?

Esta es una muy buena pregunta. Repetiré la respuesta común y luego señalaré lo que hay que hacer para que sea convincente, en caso de que algún súper experto esté escuchando y decida acudir en nuestra ayuda:

  • El principio de la relatividad sostiene que puedes hacer física en cualquier marco de referencia. Si analiza en el marco de referencia del objeto, no se está moviendo. Por lo tanto, no es un agujero negro, y no puede convertirse en uno solo a través del movimiento.
  • Lo que me gustaría ver, y supongo que usted también, es un análisis (presumiblemente simplificado) del caso en que el objeto se mueve con suficiente energía relativa que sería un agujero negro si no se moviera y tuviera tanta energía . En otras palabras, cómo exactamente la ecuación de campo toma esto en cuenta.

Esta solicitud es probablemente muy difícil, y esa es la razón por la que no la hemos visto. Para la mayoría de nosotros, hacer la derivación de Schwarzschild de la ecuación de campo no es trivial. El movimiento arruina la simetría de la que depende. Entonces, quién sabe qué complejidad conlleva. Puede que ni siquiera se conozcan soluciones analíticas.

Me recuerda una pregunta que una vez hice en una clase de mecánica cuántica sobre las ondas de Broglie y los experimentos de doble rendija. ¿Cómo se hace el análisis en el marco de los electrones donde se mueven las rendijas? El profesor simplemente se negó a considerar la pregunta. Probablemente no tenía idea de cómo. Lo investigué durante un par de meses y finalmente se me ocurrió el análisis y lo publiqué. Pero solo parecía simple después del hecho. Fue muy difícil.

Recordemos la definición real de un agujero negro, el agujero negro es un objeto que tiene un horizonte de eventos que cualquier evento dentro de ese horizonte puede afectar al observador externo.

así que si una partícula viaja a la velocidad de la luz en relación con usted, no importa lo que le pase, cualquier cosa que emita no lo alcanzará nunca como cualquier cosa emitida en el horizonte de eventos nunca alcanzará un observador externo

entonces, cualquier partícula con velocidad relativa a usted bajo la velocidad de la luz recibirá señales de ella, por lo que no puede ser un agujero negro

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