¿Qué le sucede finalmente a un fotón o partícula subatómica cuando alcanza la singularidad en un agujero negro?

Fluctuaciones de vacío y energía de punto cero.

Estos están en el corazón mismo del comportamiento del agujero negro. Usted ve que el vacío no es solo un espacio vacío … ese espacio vacío todavía tiene los campos pero están en su valor de línea base, que es 0, excepto para los campos de Higgs que tienen un valor de línea de base positivo.

Ahora los campos no son siempre estáticos … las partículas virtuales a menudo aparecen debido a las fluctuaciones en estos campos y siempre lo hacen en pares de materia y antimateria … de modo que normalmente se aniquilan entre sí y devuelven la energía al campo … estos pares solo existen por un tiempo realmente muy adolescente … así es como funciona el vacío normal.

Ahora … dentro del horizonte de eventos de un agujero negro.

Por alguna razón, estas fluctuaciones de vacío ocurren en una frecuencia aumentada dentro del horizonte de eventos … y no solo eso, tan pronto como se crean, una de las partículas se separa y se elimina como radiación de Hawking … eso significa que la otra partícula ahora no puede combinarse con su contraparte Lamentablemente, esto significa que el campo que antes debido a la fluctuación provocada por las dos partículas ahora no puede volver a su valor de referencia … a menos que … la partícula que queda fuera se combine con alguna otra partícula que sea su contraparte … así que la parte de la materia que es absorbida en este agujero se agota en este proceso … sin que la masa caiga en el agujero negro, el agujero negro se evaporará pronto ya que no quedará masa en su interior.

Las fluctuaciones del vacío dentro del horizonte de eventos actúan como un motor que conduce al agujero negro al olvido y la radiación de Hawking es el escape de ese motor.

Y los fotones también son energía, por lo que las partículas que ingresan al horizonte de eventos eventualmente se encuentran con el mismo destino si no al instante … pueden viajar hacia el centro y algunos pueden alcanzar la singularidad (si existe). Pero finalmente así es como se evapora un agujero negro.

No sabemos, excepto que lo que sea que entre, aumentará la masa del agujero negro. Sin embargo, los fotones no tienen masa pero tienen momenutmo o energía. A partir de la equivalencia de energía de masa, cualquier partícula masiva o sin masa aumentará la masa del agujero negro. ¿Cuál es el futuro de una partícula particular adentro? Eso no está resuelto. Tenemos teoremas singulares que sugieren que pase lo que pase, la partícula tiene que pasar por la singularidad. Es una singularidad en el espacio donde creemos que la materia está suficientemente comprimida. Puedes trazar un paralelismo con el tiempo como una singularidad del Big Bang. Ya sabes, fue un momento en el que toda la energía o los fotones o todo se comprimió en un punto muy pequeño. ¿Cuál es la naturaleza de ese punto? Ese es el dominio de la gravedad cuántica cuya física aún no hemos probado, aunque tenemos algunos modelos plausibles.