¿Por qué el tiempo de parada en los agujeros negros?

Question

Todo el mundo dice que el tiempo se detiene en el agujero negro. Es un "hecho". Sin embargo, nunca he escuchado a todo el mundo para explicar eso.

Por supuesto, sé que el observador en el más débil campo gravitatorio ve que algo más fuerte campo gravitacional está experimentando en el tiempo más lento. Sin embargo, más lento y no en todos es muy diferente.

No tengo idea de qué ecuación se utiliza para calcular dime dilatación, pero va a utilizar gamma y por lo tanto de la división. Y la única división en el tiempo de no-cero constante de los rendimientos de cero es cuando se divide por el infinito.

Y aunque los agujeros negros son super pesados, super badass y super negro, poseen energía finita y por lo tanto finito aceleración de la gravedad (incluso en el horizonte de sucesos).

Así que no sólo el tiempo de ser muy lento, en lugar de parar, desde nuestro punto de vista?

Answer 1

¿Por qué el tiempo de parada en los agujeros negros?

El tiempo de acuerdo a quien?

El hecho es que, en la relatividad especial y general, no es universal en el tiempo. De hecho, el tiempo es una coordenada en la relatividad por lo que uno debe ser cuidadoso para especificar el sistema de coordenadas al hacer preguntas como esta.

Ahora, cada entidad también tiene asociado un adecuado tiempo de que no es una coordenada que significa que es de coordenadas independientes (invariante). Piense en su debido tiempo como el tiempo de acuerdo a su 'reloj de pulsera'.

En el contexto de la estática de agujero negro (agujero negro de Schwarzschild) de la solución, no es un sistema de coordenadas (coordenadas de Schwarzschild) que podemos asociar con el observador en el infinito. Es decir, la coordenada de tiempo corresponde al tiempo apropiado de una hipotética entidad arbitrariamente lejos del agujero negro.

En este sistema de coordenadas, se puede casi decir que la coordenada de tiempo "paradas" en el horizonte de sucesos (de hecho, no es finito valor de esta coordenada de tiempo para asignar a los eventos en el horizonte).

Sin embargo, hay sistemas de coordenadas con finito de coordenadas de tiempo en el horizonte, por ejemplo, el test de Kruskal-Szekeres coordenadas.

Además, para cualquier entidad caída libre hacia el horizonte, en el momento adecuado no 'stop'. De hecho, la entidad simplemente continúa por el horizonte hacia el "centro" del agujero negro y, a continuación, deja de existir en la singularidad.

Podemos interpretar el hecho de que las coordenadas de Schwarzschild el tiempo no se extienden hasta el horizonte de la siguiente manera: ningún observador fuera del horizonte se puede ver a una entidad de alcance (o el otoño, a través de) el horizonte de tiempo finito. Esta es, simplemente, entendido como el hecho de que la luz que emite (o dentro de) el horizonte no se puede propagar a cualquier evento fuera del horizonte.

Por qué? Debido a la curvatura del espacio-tiempo en el horizonte es tan grande que no hay luz-como el mundo de la línea de la extiende más allá del horizonte. De hecho, el horizonte es luz. Un fotón emitido 'hacia afuera' en el horizonte se queda simplemente en el horizonte.

En el horizonte, la curvatura del espacio-tiempo es tal que no hay ningún mundo de las líneas que no terminan en la singularidad - la curvatura es tan grande en el horizonte que el futuro está en la dirección de la singularidad.

Answer 2

Respuesta corta: no Se detiene.

Ligeramente respuesta larga: El caso de un no-rotación, no agujero negro cargado es descrito por la solución de Schwarzschild. Ahora es el caso que, si se dibuja la worldline de una partícula que cae en un agujero negro, usted encontrará que la coordenada de tiempo en la métrica de Schwarzschild crece infinito como la partícula se acerca al horizonte de sucesos. Ingenuamente, esto implicaría que una partícula tarda una eternidad en caer en un agujero negro, lo que significaría que se vuelve más lento y más lento a medida que se acerca al horizonte de sucesos. Y como parece dar a entender que la partícula llega a la parada, algunas personas dicen que "el tiempo se detiene en el horizonte de sucesos". Pero esto es sólo un artefacto de las coordenadas. Las coordenadas de Schwarzschild son simplemente escogido mal. El momento apropiado, es decir, el tiempo de la caída de la partícula/observador perciba, es finito, y hay otras coordenadas en las que tampoco hay una singularidad en el horizonte de sucesos, de modo que todas las coordenadas estancia finito. Nada particularmente terrible sucede en el horizonte de sucesos desde el punto de vista de la caída de la partícula, es sólo que no de la luz-como caminos conectan el interior del horizonte el el exterior, para que nada se puede cruzar el horizonte desde el interior.

En el interior del horizonte, algunas cosas raras que pasa cuando se mira desde las coordenadas de Schwarzschild, como la ex de tiempo-coordinar convertirse en el espacio, pero esta vez es más bien un artefacto del sistema de coordenadas de una propiedad de un verdadero agujero negro. Son las coordenadas que cubrir la totalidad del espacio-tiempo, excepto para el centro del agujero, donde la es una verdadera singularidad. Todas las apuestas están apagadas en cuanto a lo que sucede allí.

Answer 3

Si alguien está cayendo en un agujero negro, el más cerca de él/ella llega a agujero negro el tiempo más lento va a pasar y cuando él/ella llega al borde de evento horison, el tiempo que tomaría para un observador para ver que él/ella para cruzar caso horison será infinito (en otras palabras, si su amigo estaba viendo a él/ella le dijo que nunca volvería a ver a él/ella que cruzan el caso de horison). Gravitacional de la dilatación del tiempo puede ser derivado de las ecuaciones de campo de Einstein: $$ G_{\mu\nu}+\Lambda g_{\mu\nu}=\frac{8\pi G}{c^4}T_{\mu\nu} $$ Donde $G_{\mu\nu}$ es el Tensor de Einstein, $\Lambda$ es constante cosmológica, $g_{\mu\nu}$ es el tensor métrico y $T_{\mu\nu}$ es la Tensión tensor de inercia de energía, (para más información visite: Ecuaciones de Campo de Einstein).

o usted puede utilizar más famosos de la solución de las ecuaciones de campo de Einstein se llama solución de Schwarzschild: $$ c^2d\tau^2=\left(1-\frac{r_s}{r}\right)c^2dt^2-\left(1-\frac{r_s}{r}\right)^{-1}dr^2-r^2(d\theta^2+\sin^2\theta\text{ }d\phi^2) $$ y la diferencia en el momento adecuado y el tiempo será: $$ \frac{\tau}{t} = \sqrt{\left(1-\frac{r_s}{r}\right)} \Rightarrow \tau = t\sqrt{1-\frac{2GM}{rc^2}} $$ donde $r_s$ es el radio de Schwarzschild y $r$ es la distancia del observador a partir de una (en este caso) agujero negro: $$ r_s = \frac{2GM}{c^2} $$

Para más información ver: Esta página.

Conclusión:

Así como el observador se acerca más y más cerca de un agujero negro el tiempo pasa más lentamente en relación a otros observador y que otro observador no lo veo nunca a cruzar caso horison porque se necesitaría una cantidad infinita de tiempo y gravitacional de la dilatación del tiempo se calcula mediante la ecuación: $\tau = t\sqrt{1-\frac{2GM}{rc^2}}$ donde $\tau$ es el momento adecuado

Así que no sólo el tiempo es muy lento, en lugar de parar, desde nuestro punto de vista?

Si va a utilizar la dilatación del tiempo de la ecuación de un agujero negro verá que a medida que vaya al agujero negro ($r\to r_s$) tiempo para un observador que es ver a alguien caer en el agujero negro sería infinito (en otras palabras observador no ve que alguien cruce evento horison) $t = \frac{\tau}{\sqrt{1-1}}=\frac{\tau}{0} = \infty$