La mayoría de ustedes, si no todo el mundo estará de acuerdo en que el más fuerte es la fuerza gravitatoria, el más rápido de un objeto caerá. Por ejemplo, en un planeta con más de 50 veces la gravedad de la Tierra, cualquier objeto que va a chocar con la tierra en el planeta mucho más rápido de lo que lo haría en la Tierra. Así que tomando todos estos en la ecuación, significa que en un blackhole, un objeto caerá en un infinito de velocidad debido a la infinitamente fuerte tirón gravitacional de la blackhole?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
qué significa que en una negra, un objeto cae a una velocidad infinita, porque de lo infinitamente fuerte gravitación de la blackhole?
No.
En realidad, definir exactamente lo que quieres decir con la velocidad de un objeto que cae en un agujero negro es un problema difícil. En la relatividad en general, usted encontrará que diferentes observadores observar diferentes cosas. Pero podemos trabajar de lo que los diversos observadores verán. Vamos a suponer que el agujero negro es estático, por lo que la geometría alrededor de ella, es descrito por la métrica de Schwarzschild. A continuación, la tarea es calcular las órbitas de los objetos que se mueven en este espacio-tiempo. Esto es relativamente sencillo por las normas de la GR en los cálculos, y usted encontrará que es hecho en cualquier introductorio de trabajo en GR, pero es aún más complicado para los no nerds así que sólo voy a citar los resultados.
Si usted se sienta en un largo camino desde el agujero negro y ver un objeto que cae desde lejos, a continuación, la velocidad del objeto que va a ser relacionados con la distancia desde el agujero negro por:
$$ v = \left(1 - \frac{r_s}{r}\right)\sqrt{\frac{r_s}{r}}c \tag{1} $$
donde $r_s$ es el radio de Schwarzschild. Si tenemos la gráfica de la velocidad como una función de la distancia desde el agujero negro, se obtiene:
El $x$ eje muestra la distancia en radios de Schwarzschild, mientras que el $y$ eje es la velocidad como una fracción de la velocidad de la luz. La velocidad que alcanza alrededor de $0.38c$ luego cae a medida que se acercan al horizonte de sucesos y cae a cero en el horizonte. Este es el origen de la famosa afirmación de que nada puede caer en un agujero negro.
Una estrategia alternativa podría ser para pasar a cierta distancia $r$ desde el agujero negro y la medida de la velocidad a la que el objeto que cae se te pasa. Estos observadores se conoce como shell observadores. Si usted hace esto usted encontrar una manera completamente diferente de la variación de la velocidad con la distancia:
$$ v = \sqrt{\frac{r_s}{r}}c \tag{2} $$
Esta vez la variación de la velocidad con la distancia se ve como:
y esta vez la velocidad va a $c$ al acercarse al horizonte. La diferencia entre los dos es porque el tiempo se ralentiza cerca de un agujero negro, así que si usted está flotando cerca del horizonte de sucesos velocidades aspecto más rápido porque el tiempo corre más lento. Usted podría estar interesado en tomar nota de que la velocidad se calcula usando la ecuación (2) es igual a la de Newton, la velocidad de escape. El horizonte de sucesos es la distancia a la cual la velocidad de escape se eleva a la velocidad de la luz.
El último observador es la caída del observador, es decir, el que cae en el agujero negro. Pero aquí nos encontramos con algo aún más extraño. La caída del observador no observan a sí mismos cruce de un horizonte de sucesos. Si estás cayendo en un agujero negro va a encontrar un horizonte aparente retiros antes de que caiga y nunca vas a cruzar. Usted y el horizonte se reunirá sólo como llegar a la singularidad.
Oeufcoque Penteano
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331
Un agujero negro no es un infinitamente fuerte "tirón gravitatorio"; la curvatura del espacio-tiempo es finito en el horizonte.
Sin embargo, la adecuada aceleración necesaria para pasar el puntero por encima del horizonte se aleja en el horizonte. Es decir, el peso de un observador, se cierne sobre el horizonte, va al infinito en el horizonte.
Sin embargo, para un observador al pasar por encima y arbitrariamente cerca del horizonte, la caída de objetos libremente desde el infinito pasar con velocidades arbitrariamente cerca de $c$.
Veo que Juan ha publicado una versión más detallada de mi respuesta, mientras yo estaba escribiendo esto. Oh, bueno, voy a dejar esto aquí por ahora.
Egg
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Vi algunos videos acerca de la paradoja de la información también conocido como paradoja de Hawking. Mi entendimiento es que tan pronto como algo que es incapaz de salir de un agujero negro (el horizonte de sucesos donde la luz no puede escapar a) que la información es representada como área de superficie (2d) en el exterior del agujero negro en lugar de nuestro estándar idea de volumen (3d) y la creencia de que el objeto está dentro de la black-hole.
Lo que esto significa en cuanto a tu pregunta es que el objeto se convierte en una parte del agujero negro representado en su superficie por lo que nunca cae en la singularidad y por lo tanto no tienen ninguna aceleración después de que pasa a través del horizonte de sucesos.
