El horizonte de acontecimiento del, en relatividad general, es un término general para un límite en espacio-tiempo, un área que rodea el calabozo, más allá de el cual los acontecimientos no pueden afectar a un observador exterior. La luz emitida por dentro del horizonte puede nunca alcanzar al observador y a cualquier cosa a que los pasos con el horizonte del lado del observador nunca se consideren otra vez.
Tipos más específicos de horizontes incluyen el relacionado pero distinto los horizontes evidentes absolutos de y encontrados alrededor de un calabozo. Todavía otras nociones distintas incluyen el Cauchy y el horizonte de la matanza; las esferas del fotón y Ergospheres de la solución de Reissner-Nordström; partícula y horizontes cosmológicos relevantes al cosmología ; y el aisló y los horizontes dinámicos importantes en la investigación actual del calabozo.
Horizonte de acontecimiento de un calabozo
considera también:
l calabozo
El ejemplo lo más comúnmente posible sabido de un horizonte de acontecimiento se define alrededor de la descripción de la relatividad general de un calabozo, un objeto celestial tan denso que ninguna materia o radiación puede escapar su campo gravitacional. Esto se describe a veces como el límite dentro de el cual la velocidad de escape del calabozo es mayor que la velocidad de la luz . Mientras que esta definición se puede hacer para trabajar, hace solamente tan si los efectos de la relatividad especial y general se consideran. Una descripción más exacta es observar que dentro de este horizonte, todas las trayectorias de Lightlike (las trayectorias ligeras podrían tomar), y por lo tanto todas las trayectorias en el delantero encienden los conos de partículas dentro del horizonte, se comba para bajar más lejos en el agujero. Una vez que una partícula está dentro del horizonte, el trasladarse al agujero es tan inevitable como moviéndose adelante a tiempo (y puede ser pensado realmente en como equivalente a hacer así pues, dependiendo del sistema coordinado del espacio-tiempo usado).
La superficie en el radio de Schwarzschild actúa como horizonte de acontecimiento en un cuerpo no-giratorio que cabe dentro de este radio. (El de A que gira el calabozo funciona levemente diferentemente.) El radio de Schwarzschild de un objeto es proporcional al Massachusetts. Para la masa Sun es aproximadamente 3 kilómetros, y para el de la tierra cerca de 9 milímetros. Para un calabozo creado por el derrumbamiento de una estrella (que tenga una masa sobre el límite de Chandrasekhar ) el límite más bajo es cerca de 4 kilómetros.
Los horizontes de acontecimiento del calabozo son especialmente significativos por tres razones. Primero, hay muchos ejemplos cerca de bastantes a estudiar. En segundo lugar, los calabozos tienden a tirar adentro de la materia de su ambiente, que proporciona los ejemplos donde se espera que la materia que pasa con un horizonte de acontecimiento sea observable. Tercero, la descripción de los calabozos dados por relatividad general se sabe para ser una aproximación, con los efectos de la gravedad de Quantum esperados para convertirse en cercana significativo la vecindad del horizonte de acontecimiento. Esto permite que las observaciones de la materia en la vecindad de un horizonte de acontecimiento del calabozo sean utilizadas para estudiar indirectamente la relatividad general y extensiones propuestas a él.
La definición del " horizon" del acontecimiento; dado Hawking y Ellis, Misner, Thorne y el policía motorizado, y Wald diferencia de el que está presentado aquí. Su definición de un horizonte de acontecimiento elimina los horizontes cosmológicos y de la partícula presentados abajo (así como el horizonte evidente ). Sin embargo, el uso moderno ha traído esas ideas debajo del paraguas del " del término; horizon" del acontecimiento;.) Para hacer el clarificante de la distinción, algunos autores refieren a su noción más específica de un horizonte como " " absoluto del horizonte ;. En el contexto de calabozos, el horizonte de acontecimiento del refiere casi siempre al horizonte absoluto, a diferencia del horizonte evidente del .
Horizonte de acontecimiento del universo observable
considera también: Último sino l universo
El horizonte de la partícula del universo observable es el límite que representa la distancia máxima en la cual los acontecimientos pueden el se observen actual. Para los acontecimientos más allá de esa distancia, la luz no ha tenido tiempo para alcanzar nuestra localización, incluso si fue emitido en ese entonces el universo comenzó. Cómo el horizonte de la partícula cambia con tiempo depende de la naturaleza de la extensión del universo . Si la extensión tiene características apropiadas, hay del universo que nunca será observable, no importa cómo el observador espera de largo la luz de esas regiones para llegar. El pasado del límite que los acontecimientos no se pueden observar nunca son un horizonte de acontecimiento, y representa el grado máximo del horizonte de la partícula.
El criterio para determinar si existe un horizonte de acontecimiento para el universo está como sigue. Definir una distancia de Comoving cerca
En esta ecuación, el un es el factor de posicionamiento, el c es la velocidad de la luz, y el t0 es la edad del universo. Si el , puntos lejanos pueden ser observados arbitrariamente, y ninguÌn horizonte de acontecimiento existe. Si el , un horizonte está presente.
Los ejemplos de modelos cosmológicos sin un horizonte de acontecimiento son universos dominados por la materia o por la radiación . Un ejemplo de un modelo cosmológico con un horizonte de acontecimiento es un universo dominado por el constante cosmológico (un universo de De Sitter).
Horizonte de acontecimiento de una partícula acelerada
Si una partícula se está moviendo en una velocidad constante en un universo de no-extensión libremente de campos gravitacionales, cualquier acontecimiento que ocurra en ese universo será eventual observable por la partícula, porque los conos delanteros de la luz de estos acontecimientos intersecan la línea del mundo de la partícula. Por una parte, si la partícula está acelerando, es posible construir las situaciones donde los conos ligeros de algunos acontecimientos nunca intersecan la línea del mundo de la partícula. Bajo estas condiciones, un horizonte de acontecimiento está presente en el marco de referencia de la partícula (aceleración), representando un límite más allá de el cual los acontecimientos son inobservables.
Una situación donde ocurre ésta es el caso de una partícula uniformemente acelerada. Un diagrama del espacio-tiempo de esta situación se demuestra en la figura a la derecha. Mientras que la partícula acelera, se acerca, pero nunca los alcances, la velocidad de la luz con respecto a su marco de referencia original. En el diagrama del espacio-tiempo, su trayectoria es una hipérbola, que el asintótico se acerca a una línea de 45 grados (la trayectoria de un rayo ligero). Un acontecimiento cuyo borde del cono ligero es esta asíntota o está más lejos ausente que esta asíntota se puede nunca observar por la partícula de aceleración. En el marco de referencia de la partícula, aparece ser un límite detrás de él de cuál pueden escaparse ningunas señales (un horizonte de acontecimiento).
Mientras que las aproximaciones de este tipo de situación pueden ocurrir en el mundo real (en los aceleradores de partícula por ejemplo), un horizonte de acontecimiento verdadero nunca está presente, pues la partícula debe ser acelerada indefinidamente (requiriendo arbitrariamente granes cantidades de energía y de un aparato arbitrariamente grande).
El obrar recíprocamente con un horizonte de acontecimiento
Una idea falsa referente a los horizontes de acontecimiento, especialmente horizontes de acontecimiento del calabozo, es que representan una superficie inmutable que destruya los objetos que se acercan a ellos. En la práctica, varias características son comunes a todos los horizontes de acontecimiento: aparecen ser una cierta distancia lejos de cualquier observador, y los objetos enviados hacia un horizonte de acontecimiento nunca aparecen cruzarlo desde el punto de vista del observador de envío (mientras que el cono de la luz del acontecimiento de la horizonte-travesía nunca interseca la línea del mundo del observador). El intentar hacer un objeto que se acerca al horizonte para seguir siendo inmóvil con respecto a un observador requiere la aplicación de una fuerza cuya magnitud llegue a ser ilimitada (llegando a ser infinito) más cercano consigue.Para el caso de un horizonte percibido por un observador uniformemente de aceleración en espacio vacío, el horizonte parece seguir siendo una distancia fija del observador no importa cómo sus alrededores se mueven. La variación de la aceleración del observador puede hacer el horizonte aparecer moverse en un cierto plazo, o puede evitar que un horizonte de acontecimiento exista, dependiendo de la función de la aceleración elegida. El observador nunca toca el horizonte, y nunca pasa una localización en donde aparecía estar.
Para el caso de un horizonte percibido por un inquilino de un universo de De Sitter, el horizonte aparece siempre ser una distancia fija lejos para un no-que acelera a observador de . Nunca es entrado en contacto con, incluso por un observador de aceleración.
Para el caso del horizonte alrededor de un calabozo, los observadores inmóviles con respecto a un objeto distante todos estarán de acuerdo con donde está el horizonte. Mientras que esto parece permitir a un observador bajado hacia el agujero en una cuerda para entrar en contacto con el horizonte, esto no puede ser hecha en la práctica. Si bajan al observador muy lentamente, después, en el marco de la referencia del observador, el horizonte aparece ser muy lejano, y más cuerda necesita nunca ser pagada para alcanzar el horizonte. Si bajan al observador rápidamente, después de hecho el observador, y algo de la cuerda pueden tocar e incluso cruzar el horizonte de acontecimiento (de los lowerer distantes). Si la cuerda es tensa tirado para pescar al observador retirarse, después las fuerzas a lo largo del aumento de la cuerda sin límite como se acercan al horizonte de acontecimiento, y en un cierto punto la cuerda deben romperse. Además, la rotura debe ocurrir no en el horizonte de acontecimiento, sino en un punto donde el lowerer puede observarlo.
El intentar pegar una barra rígida con el horizonte del agujero no puede ser hecho: si la barra se baja extremadamente lentamente, después es siempre demasiado corta tocar el horizonte de acontecimiento, pues los marcos coordinados cerca de la extremidad de la barra son extremadamente comprimidos. Desde el punto de vista de un observador en el extremo de la barra, el horizonte de acontecimiento sigue siendo desesperado fuera del alcance. Si la barra se baja rápidamente, después los mismos problemas que con la cuerda se encuentran: la barra debe romperse y los pedazos interrumpidos caen inevitable adentro.
Estas particularidades ocurren solamente debido a la suposición esa los observadores sean inmóviles con respecto a alguÌn otro observador distante. Los observadores que caen en el agujero se están moviendo con respecto al observador distante, y así que perciben el horizonte como estando en una diversa localización, pareciendo retroceder delante de ellas de modo que nunca la entren en contacto con. Las fuerzas de marea cada vez mayores (y el impacto eventual con la singularidad gravitacional del agujero) son los únicos localmente efectos sensibles. Mientras que esto parece permitir que un observador infalling retransmita la información de objetos fuera de su horizonte percibido pero dentro del horizonte percibido del observador distante, el horizonte retrocede en la práctica por una cantidad bastante pequeña que para el momento en que el observador infalling reciba cualquier señal de más lejos en el agujero, ellas ha cruzado ya lo que no puede ser visto el observador distante percibido para ser el horizonte, y este acontecimiento de la recepción (y cualquie retransmisión) por el observador distante.
Horizontes de acontecimiento más allá de la relatividad general
La descripción de los horizontes de acontecimiento dados por la relatividad general es probablemente incompleta. Cuando las condiciones bajo las cuales los horizontes de acontecimiento ocurren se modelan usar un cuadro más completo de la manera el universo trabaja, ése incluye relatividad y se espera que a los mecánicos de Quantum, horizontes de acontecimiento tengan características que sean diferentes de ésas previstas usar relatividad general solamente.
Actualmente, el impacto previsto primario de los efectos de quántum está para que los horizontes de acontecimiento posean una temperatura, y emite la radiación consecuentemente. Para los calabozos esto manifiesta como radiación Hawking, y la cuestión más grande de cómo el calabozo posee una temperatura es parte del asunto de la termodinámica del calabozo. Para las partículas de aceleración, esto manifiesta como el efecto de Unruh, que hace el espacio alrededor de la partícula aparecer ser llenado de la materia y de la radiación.
Una descripción completa de los horizontes de acontecimiento se espera en al mínimo requiere una teoría de la gravedad de Quantum . El en fecha 2006, la teoría más prometedora del candidato es la M-teoría .
Ver también
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Horizonte acústico
Censura cósmica
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