¿Qué hace que la energía negativa (antipartículas) ingrese al agujero negro y lo reduzca? ¿No es igualmente posible que + ve energía entre en el agujero negro y aumente su energía / masa?

A diferencia de lo que podría pensar que está escuchando, una partícula transporta energía negativa al agujero negro. O, al menos, no puedes decir que no, y es una forma tan buena de pensarlo como cualquier otra.

Intenta pensarlo de esta manera. Un par de partículas / antipartículas, digamos un electrón y un positrón, aparecen. Ambos tienen energía positiva, o lo tendrían si interactuaran normalmente. Simplemente sucede debido al Principio de incertidumbre de Heisenberg. No puede tener el vacío con una energía específica (digamos, 0) y decir que no está cambiando. Entonces no será 0 por mucho tiempo. Tienes un déficit en la energía del universo.

Ahora, esto puede ser engañoso, porque da la impresión de que tiene algo que ver con el tiempo. Sin embargo, a estas escalas, el tiempo (que está relacionado con la energía) es muy complicado.

Entonces, la conservación de la energía realmente se viola. Por lo general, esto no importa a largo plazo, porque la partícula y la antipartícula eventualmente se aniquilan entre sí o con otra cosa, y esto libera energía, lo que compensa el déficit de energía.

“¿Qué?” Te escucho llorar “¿Entonces la energía retrocede en el tiempo?” Nuevamente, a estas escalas, es muy difícil arreglar una flecha del tiempo.

Sin embargo, cuando uno cae en un agujero negro, lleva este déficit al agujero negro. No es que Joe Electron tenga energía positiva y Peter Positron tenga energía negativa. No es clásico como este. El déficit / exceso no se resuelve hasta que las partículas y antipartículas cambien sus historias para que ya no puedan interactuar entre sí en este universo, es decir, fuera del agujero negro.

Entonces, cualquiera que sea el que cae, es el que tiene energía negativa.

Para esta pregunta, al menos conceptualmente, es irrelevante cómo la materia y la antimateria interactúan gravitacionalmente (wikipedia indica que todavía hay debate sobre esto, de hecho). Si un compañero de un par de partículas / antipartículas creado espontáneamente cae, pero el otro no, entonces el compañero libre ahora puede trabajar en el resto del universo. Los observadores distantes verán esto como radiación, independientemente de lo positivo / negativo del fugitivo original.

En primer lugar, las anti partículas no son energía negativa. Cuando se mezclan antipartículas y materia regular, la energía resultante es positiva (rayos gamma) y no cero.

Yendo más allá, en realidad no hemos observado ninguna materia / energía negativa. Sabemos que pueden existir desde una perspectiva matemática, pero todavía tenemos que observarlos. Lo más cerca que estamos de la energía negativa es la densidad de presión negativa que resulta de las fluctuaciones del vacío.

La masa de un agujero negro tampoco está hecha de materia negativa, sino de materia regular que luego se asimila en el punto como singularidad dentro del agujero negro. Es una cuestión normal que ha sido aplastada más allá de nuestra capacidad de comprender lo que le sucede. Todas las leyes de física conocidas no pueden explicar cómo es este asunto, excepto por el hecho de que es infinitamente denso e infinitamente pequeño.

El horizonte de eventos de un agujero negro crece a medida que asimila más materia. Espero que esto ayude.

Anexo: Si algo está hecho de materia negativa, es probable que el agujero negro lo repele porque es una masa de inercia negativa.

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