¿Física en la película "INTERSTELLAR"?

Question

Tengo una pregunta, esta película es alabada por la precisión científica sin embargo

¿cómo diablos justifica la relatividad que el personaje pueda ser arrojado a un agujero negro y sobrevivir?

Además, si el robot no puede enviar información sobre lo que hay dentro del agujero negro, ¿por qué ha enviado esto para analizar el agujero negro?

y también por qué se dice que se puede atravesar un agujero negro en rotación?

Answer 1

¿cómo diablos justifica la relatividad que el personaje pueda ser arrojado a un agujero negro y sobrevivir?

Esta es una gran pregunta y los científicos (físicos) se plantean la cuestión de que "¿cuál será el destino de un astronauta que caiga en un agujero negro?" desde que surgió el concepto de agujeros negros relativistas generales. La respuesta es que el astronauta podría no sobrevivir.

¿Por qué? Debido a las fuerzas de marea del agujero negro, que provocarán la espaguetización ( http://en.wikipedia.org/wiki/Spaghettification ) del astronauta.

¿Podemos, en teoría, deshacernos de esta espaguetización? Sí, en teoría, hasta cierta región. Para un agujero negro supermasivo en rotación la separación entre la singularidad y el horizonte de sucesos es mayor y la fuerza de marea también es menor en comparación con otros tipos de agujero negro. No es que no estire al astronauta, sino que el astronauta puede haber cruzado el horizonte de sucesos antes de que empiece a experimentar el estiramiento extremo del agujero negro, ya que el horizonte de sucesos está lo suficientemente lejos de la singularidad. Así que para un hipotético agujero negro supermasivo en rotación el astronauta puede cruzar el horizonte de sucesos sin tener muchas dificultades. Aunque el riesgo no se reduce, dentro del agujero negro el astronauta puede estirarse. Pero hay otra cosa aterradora dentro del agujero negro, además de la esfagtización, que es la singularidad.

Puede haber muchos tipos de singularidades dentro de un agujero negro. En el agujero negro de la película Gargantua había tres singularidades en su interior; la singularidad BKL en el centro del agujero negro, si el astronauta choca con esta singularidad será estirado y aplastado alternativamente de forma infinita y puede no tener esperanza de poder sobrevivir. Puede ser desgarrado para dar partículas atómicas o subatómicas, pero los físicos no saben cuál será el destino de esas partículas atómicas o subatómicas. ¡Pero seguramente el astronauta no va a sobrevivir, de todos modos! Las otras dos singularidades son la singularidad de inflexión causada por las enormes materias que han caído en el agujero negro después del astronauta y se mueven en la misma dirección que el astronauta y la otra es la singularidad de sobrevuelo causada por las materias que han caído en el agujero negro antes del astronauta. La imagen del libro "The science of Interstellar" de Kip Thorne puede ayudar a entender (la singularidad BKL no se muestra en la imagen y está situada debajo de la singularidad outflying), Ahora bien, qué ocurrirá si el astronauta choca con una de esas singularidades. Esta singularidad estiraría al astronauta pero en una cantidad finita (digamos que haría al astronauta 1 metro más largo y luego lo dejaría vivir una vida feliz). Ahora bien, ¿sobrevivirá el astronauta a esta cantidad finita de estiramiento? Puede que sí o puede que no. Personalmente creo que el astronauta puede no sobrevivir, porque sus huesos pueden romperse, puede haber hemorragias internas, los nervios pueden desgarrarse, etc. El mismo Kip Thorne dice,

Dudo de la supervivencia, pero no podemos estar seguros. Así que ahora creo que es respetable, en la ciencia ficción, plantear la supervivencia.

Pero cómo sobrevivir de la singularidad BKL, aquí viene el concepto de poner un teseracto justo después de la singularidad de vuelo y antes de la singularidad BKL. Ver la siguiente imagen (de nuevo del libro de Kip Thorne),

No voy a entrar en detalles sobre el teseracto aquí, pero el teseracto permitió al personaje de Matthew McConaughey salir del horrible agujero negro.

Por lo tanto, es muy claro de la discusión anterior y de la declaración de Kip Thorne es que La ciencia o la relatividad general no justifican que un astronauta pueda sobrevivir tras caer en un agujero negro, pero el suceso es justificable si se tiene en cuenta que se trata de una historia de ciencia ficción.

Además, si el robot no puede enviar información sobre lo que hay dentro del agujero negro, ¿por qué ha enviado esto para analizar el agujero negro?

No hay nada dentro de un agujero negro entre las singularidades y el horizonte de sucesos. El robot TARS de la película había chocado con la singularidad de salida y de esa singularidad podría haber recogido algunos "datos cuánticos" y eso fue lo que el robot envió a través del personaje de Matthew McConaughey. Esos datos pueden ser muy importantes para ese contexto. Ahora bien, no había recogido ningún dato de la singularidad BKL, de tipo muy diferente a la de vuelo exterior. Así que los datos son muy parciales y menos eficientes para manipular la gravedad, en mi opinión. Y además, ¿cómo recogió TARS los datos? ¿Es posible recopilar datos suficientes sólo golpeando la singularidad? ¡puede haber otras cuestiones de debate!

y también por qué se dice que un agujero negro en rotación puede ser transversal?

Creo que la palabra debería ser "atravesado". De todos modos, ya he señalado la razón por la que el astronauta podrá atravesar el horizonte de sucesos sin muchas dificultades. Pero esto no salva al astronauta científicamente en cualquier caso.

Espero que esto responda a su pregunta.

Answer 2

No hay "dentro" de un agujero negro. Lo más parecido que tiene un agujero negro es un horizonte. Y en realidad se puede salir un parte de lo que cae por debajo del horizonte, pero no más del 50% (en teoría).

No estoy seguro de la parte "transversal", no es un término que haya encontrado en relación con los agujeros negros. ¿Estás seguro de que has escrito bien? Hay varias palabras similares que podrían tener sentido.