22 votos

Puede un objeto atado a una nave espacial se sacó de horizonte de sucesos?

Un objeto no puede escapar del horizonte de sucesos por catapultar al exterior del agujero negro. Sin embargo, ¿y si en vez de depender de la velocidad de escape, el objeto estaba atado a una nave en órbita fuera del horizonte de sucesos? El objeto no necesita ser sacado a velocidades superiores a la $c$, sino que puede ser arrastrado lentamente.

Asumir la gravedad de gradiente entre la nave de la órbita y la correa del otro extremo es manejable, la masa de un objeto es lo suficientemente pequeño como para ser tirado sin demasiada carga en la nave de motores, y la correa es lo suficientemente fuerte. (O es sólo un cabo suelto). Sería un objeto se sacó fuera del horizonte de sucesos?

50voto

sata Puntos 91

En la Relatividad General, ninguna cantidad de la fuerza, ejercida a través de una correa o en cualquier otra forma, se puede extraer un objeto desde el interior de un agujero negro. No hay "trucos" para conseguir alrededor de este hecho, más de lo que hay trucos para hacer que una máquina de movimiento perpetuo posible.

Todos los futuros dirigida timelike worldlines en el interior de plomo a la singularidad, no sólo para los objetos que caen libremente. Esto es una consecuencia del agujero negro de la geometría.

El gradiente gravitatorio es irrelevante. La masa de un objeto es irrelevante. La fuerza de la cuerda que es irrelevante. Todo lo que importa es el espacio-tiempo de la geometría y de la posible worldlines que permite.

31voto

Luke Puntos 1209

El problema aquí es que mientras que la velocidad de escape es de hecho $c$ en el horizonte, la clásica (Newtoniana) modo de concebir la importancia de que la velocidad es muy diferente en la teoría general de la relatividad frente en Newtoniana de la gravedad - o, en realidad, puede considerarse de la misma manera en ambas, pero lo que realmente es importante cuando usted está considerando la relatividad general.

Usted no debe pensar a la velocidad de escape como simplemente una velocidad que sólo se aplica a balísticos escapa, sino más bien como una velocidad que significa lo difícil que es escapar de la gravedad de lo que sea la cosa en cuestión es, por cualquier método. Es decir, es "tan duro como la aceleración de su whatsit hasta que la velocidad", si usted realmente lograr que la aceleración o no: recuerde que cuando se considera un "lento" a salir de un pozo de gravedad, incluso en la mecánica Newtoniana, los cohetes tienen que estar disparando continuamente y van a utilizar al menos (y probablemente mucho más) como la cantidad de energía y combustible como llegar a esa velocidad de escape requiere a pesar de la lenta subida.

Por lo tanto, cuando en la relatividad general puede ver la velocidad de escape $c$, lo que realmente significa es "es tan difícil alejarse de aquí como es viajar a la velocidad de la luz". En otras palabras, justo en el horizonte, llegar lejos es equivalente a enviar su enorme nave espacial a la velocidad de la luz: algo que usted ya debe saber de especial de la relatividad es infinitamente difícil. Pasando por debajo del horizonte, se convierte en "más allá del infinito" - tan duro que se describe con un número imaginario, que en relativityese en realidad significa "tan duro como el que va más rápido que la luz" y por tanto "tan difícil como hacer una máquina del tiempo", y por lo tanto, usted realmente , realmente no se puede escapar.

Asimismo, el mismo se aplica a los amarres: usted tendrá que tirar de él con infinito músculo para llegar apenas a la vez de ser exactamente en el horizonte, y no de la cuerda puede ser infinitamente fuerte, así que cuando baje algo, todas las cuerdas deben romper antes de que los objetos suspendidos alcanzar el horizonte.

(En cierto sentido, se podría decir que "la gravedad se vuelve infinitamente fuerte" en el horizonte, no el de la singularidad, pero es mejor decir "la gravedad se convierte en irresistible", o que el cierne de la fuerza se convierte en infinito, porque la "fuerza de gravedad" tiene otras definiciones que son más apropiados para el general-relativista de configuración. En particular, el campo gravitacional debe ser descrito por un tensor, no un vector, en la relatividad general, y este tensor no se convierte en infinito en el horizonte, pero la asignación de la función de este campo tensorial a la necesaria flotando fuerza hace convierten en infinitas allí).

13voto

Hal Hollis Puntos 204

El objeto no necesita ser sacado a velocidades mayores que c, pero más bien se puede sacó lentamente.

Por simplicidad, consideremos el agujero negro de Schwarzschild solución. En el interior del horizonte, el mundo-las líneas de 'exterior', dirigida luz no sólo permanecen en el horizonte, terminan en la singularidad (la singularidad está en el futuro de todo el mundo en el horizonte).

El mundo de línea de un objeto masivo se mantiene dentro de su cono de luz futuro (ya que la velocidad debe ser menor que $c$) y así debe acabar también en la singularidad si en el horizonte.

A 'tirar el objeto' requeriría que el objeto del mundo-la línea de la cruz de su futuro cono de luz que es tan imposible como lo es tener una velocidad mayor que la de $c$.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X