¿Experimento - del pensamiento se notarían si cayó en un agujero negro?

Question

He escuchado a muchos científicos, a la hora de dar entrevistas y similares, que si uno fueron cayendo en un agujero negro masivo suficiente para que las fuerzas de marea en el horizonte de sucesos no eran demasiado extremas, que no "aviso" o "sentir" nada, y así sucesivamente.

Pensando en esto por un par de minutos, lo que parece ser bastante malo. Si estás cayendo con los pies por ejemplo, como los pies de la cruz en el horizonte, su cerebro no puede recibir ninguna información de ellos, ya que la información tendría que viajar más rápido que la luz. Una vez que están completamente dentro del horizonte, ninguna parte de su cuerpo más cerca de la singularidad puede enviar cualquier tipo de señal a cualquier parte de su cuerpo que está más lejos, por la misma razón.

Incluso el flujo sanguíneo se detuviera, como la sangre que es bombeada hacia abajo, hacia sus pies nunca podría ser bombeado de nuevo.

En otras palabras, en el interior del horizonte de sucesos es una serie de aún más los horizontes, como las capas de una cebolla, infinitamente delgadas.

Me estoy perdiendo algo importante?

Answer 1

Esta es una gran pregunta, porque es una sutil variación en la pregunta habitual sobre spaghettification y los agujeros negros supermasivos, y muestra algo más profundo pensamiento.

Así que vamos a suponer que el agujero negro supermasivo-o más específicamente que son muy pequeñas en comparación con el agujero negro, de manera que podemos ignorar los efectos de la marea. Si la cabeza de alguna manera fueron atrapados justo fuera del horizonte,^† estaría en lo correcto. No creo que nadie iba a reclamar que no siento nada si su cabeza estuviera conectada a un cohete de mantener, mientras que sus pies colgaban en el interior del agujero negro. :) Pero esos no son los efectos de la marea; aceleración de efectos.

Por otro lado, si usted se cae en el agujero negro supermasivo (incluso si usted saltó de este loco cohete justo un instante antes), las cosas son muy diferentes. La cabeza y los pies se "acelera" básicamente a la misma tasa (en relación a algunos estacionaria del sistema de coordenadas, digamos), debido a que son tan pequeños en comparación con el agujero negro. Para que tu cabeza se está moviendo a aproximadamente la misma velocidad que sus pies, lo que significa que la señal no tiene que moverse hacia el exterior en relación a estas coordenadas estacionarias (no puede). En su lugar, sólo necesita moverse hacia adentro más lentamente que su cabeza. Y que es totalmente permitido en todas partes, incluso en el interior del agujero negro.

Generalmente se podrá ver este tipo de cosas representado por un gráfico de los conos de luz. Y en el interior del horizonte, los conos de luz de "volcarse" hacia la singularidad. Esto significa que incluso la luz apuntando hacia afuera en realidad no puede moverse hacia el exterior, el exterior-señalando rayo de luz que todavía se mueve hacia la singularidad. Pero su cabeza (y los pies) se están moviendo hacia la singularidad más rápido, de manera que su cabeza entra en el cono de luz de sus pies. Lo que significa que en relación a la cabeza de la luz todavía se puede mover hacia afuera, como un impulso nervioso. Básicamente, creo que de los dos rayos de luz que desprenden tus pies: uno dirigido hacia la singularidad, y el otro dirigido lejos de ella. Probablemente creen que tienen diferentes velocidades. La velocidad de sus pies está en algún lugar entre esos dos, como es la velocidad de la cabeza.

Así que todo lo que tiene que ocurrir es que tu cabeza para entrar en el cono de luz futuro de su pies antes de que su cabeza golpea la singularidad. No es un problema, ya que el agujero negro es tan grande y todavía tienes tiempo para ir. Ahora, usted puede estar preocupado de que sus pies se golpeó la singularidad antes de que su cabeza se obtiene que la primera señal, que podría parecer extraño. Pero a continuación, recordar que el concepto de simultaneidad es relativa. La cabeza y los pies están en el mismo marco de referencia-por lo menos lejos de la singularidad, por lo que la experiencia de las cosas básicamente a la misma velocidad, y casi el mismo tiempo como juzgado en su propio marco de referencia.

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^† Sólo como una nota del lado, usted debe tratar de distinguir entre un horizonte de sucesos y una aparente horizonte. Técnicamente, estamos hablando sobre el último, que es el local de la superficie donde los rayos de luz que se dirige hacia el exterior no puede moverse hacia el exterior. Un evento (o absoluta) horizonte, por otro lado, no tiene nada que ver con los efectos locales (al menos no directamente. Sólo se puede saber si algo es un horizonte de evento si usted sabe toda la historia futura del universo. Por desgracia, el término "horizonte de sucesos" se utiliza en el popular descripciones de los agujeros negros cuando no debería ser. Pasar a ser la misma de ciertos agujeros negros, pero que en realidad son conceptos diferentes, y la forma correcta de pensar acerca de un horizonte diferente en los dos casos. Acabo de usar el término "horizonte", y cualquiera que conozca la diferencia va a averiguar. Una buena (y exacta) popular de referencia para todas estas cosas es Thorne los "agujeros Negros y deformaciones del espacio-tiempo". La norma técnica de referencia es la de Hawking Y Ellis "La estructura a gran escala del espacio-tiempo".

Answer 2

Una caída de observador no la experiencia de pasar a través de un horizonte de sucesos como el que usted describe.

En lugar de una caída libre observador vería que el espacio-tiempo local plana mientras las fuerzas de marea eran manejables. Su cabeza y sus pies están (casi) que comparten el mismo marco de referencia.

La caída en el observador ve siempre la aparente horizonte delante de ellos, hasta llegar a la singularidad en un número finito de tiempo apropiado.

Hasta ese momento, como Mike describe correctamente, porque no estacionario "shell" observadores están permitidos, y el espacio mismo se mueve hacia la singularidad, es posible que tanto las instrucciones siguientes para ser verdad.

1. La luz dirigida hacia fuera todavía viaja a la velocidad de la luz hacia el exterior de acuerdo a la caída del observador.

2. Que la luz siempre terminan en la singularidad en el futuro, pero después de que el observador se pone allí.

Me parece que el siguiente diagrama es útil. Muestra el mundo de las líneas de la cabeza y los pies en Eddington Finkelstein coordenadas y lo obtuve aquí. En este diagrama, la singularidad y el horizonte de sucesos se muestran como líneas verticales. La curva de las líneas continuas son el mundo de las líneas de la cabeza y los pies, respectivamente. Conos de luz se muestran y están limitados por las trayectorias de la luz dirigida radialmente hacia el interior o hacia el exterior. Lejos del agujero negro de estos sería líneas en $\pm 45^{\circ}$. En el horizonte de sucesos el saliente lateral del cono de luz es vertical. En el interior del horizonte de sucesos vemos que el futuro cono de luz se dirige hacia el interior y que nada puede escapar a fuera del horizonte de sucesos.

Ahora sigue lo que sucede cuando los "pies" de la señal a la "cabeza" siguiendo el mundo de la línea de un outging de fotones (el lado derecho del cono de luz). Usted puede ver que la señal de los pies es siempre capaz de llegar a la cabeza de la derecha hasta la cabeza cumple con la singularidad. Pero, por supuesto, que los salientes de la señal nunca saldrá del agujero negro, que también llega a la singularidad en algún momento después de la "cabeza".

Answer 3

Supongamos que usted se está moviendo hacia el horizonte de sucesos en .99999999 c.

Los pies de la cruz en el horizonte. La señal No puede dejar a sus pies y llegar a su cabeza, si la cabeza queda fuera del horizonte. Usted está defeeted. O es usted?

En una fracción de una fracción de segundo, su cabeza ha cruzado el horizonte así. Los fotones que sus pies enviado se pasan por la cabeza, usted note nada.

Pero espera! ¿Por qué estamos cruzando el horizonte tan rápido? ¿Por qué no simplemente deambular sobre él, en lugar de eso?

El horizonte nos estamos acercando a la que está tirando del espacio hacia adentro en un ridículo ritmo. Para un agujero negro a ser plana en el horizonte de sucesos, tiene que ser enorme, y si es enorme, la velocidad a la que se "tira espacio en" consigue el ridículo. (bueno, más como el radio en el que su "tirón espacio en un ridículo tasa" es grande: todos los agujeros negros "tirar espacio en" ridículamente rápido si usted está lo suficientemente cerca del horizonte de sucesos).

Con el fin de evitar que a nosotros mismos de cruzar el horizonte de un ridículo ritmo, tenemos que acelerar desde el agujero negro. Pero la aceleración de sí mismo genera una aparente horizonte. Si queremos acelerar lo suficientemente rápido como para "flotar" al cruzar el borde del agujero negro, vamos a terminar poniendo un horizonte aparente entre nuestra cabeza y nuestros pies: va a ser desgarrado, pero estaría desgarrado, si lo hizo en el espacio vacío.

Espacio cerca del horizonte de sucesos, si se observa a ser estacionario, tiene un horizonte de sucesos de barrido a través de él a la velocidad de la luz. Con el fin de mantenerse por delante de él, usted necesita para acelerar lo suficientemente rápido que los eventos de "cerca" nunca el horizonte de llegar a usted -- generar una aparente horizonte entre usted y él. Porque si los eventos de "cerca de" el horizonte a alcanzar, también lo hace el horizonte! Si sus pies están danging sobre esta aparente horizonte, no hay fuerza que les permite comunicarse con usted. Ir al espacio vacío, acelerar, de la misma manera, y con los pies todavía se desconecta de que causalmente. (con la diferencia de que, si dejar de acelerar en el espacio vacío, está ahora junto a su arrancadas pies. Si usted dejar de acelerar cerca del agujero negro, de cruzar el horizonte de sucesos, y ahora junto a su arrancadas y pies).

Si "stand still", cerca del horizonte de sucesos, no sientes nada, como se barre sobre usted. Las señales de la parte de su cuerpo de la cruz sobre el primer envío, de no cruzar el horizonte de sucesos, pero sí alcanzar el otro lado de su cuerpo, después de que una parte de su cuerpo cruza el horizonte de sucesos.

La reducción de las fuerzas de marea (lo difícil que es el aviso de que el agujero negro de la gravedad) y la tasa de aceleración necesaria para mantenerse por delante del horizonte de evento, cuando cerca de él son las dos funciones de el tamaño y la masa del agujero negro. Y en el límite, un infinito agujero negro de masa se ve como el futuro: que vienen en usted en la velocidad de la luz, uniforme en todo el espacio y el tiempo, y no hay manera de ir por otro camino. Sus pies no pueden enviar mensajes a la cabeza en el momento actual, pero se puede enviar mensajes a su cabeza en el futuro, tanto de la plomada futureward.

Answer 4

Estoy de acuerdo en que no se "aviso" o "sentir" nada como "caer" en un agujero negro. Tan lejos como la materia se refiere, el horizonte de sucesos es no, la línea de demarcación eran "extraños" las cosas suceden en un lado pero no en el otro. Como que a ti respecta, todas sus moléculas habría acelerado el mismo antes y después de cruzar el horizonte de sucesos, y dado que está en "caída libre" la única cosa que usted siente, es la aceleración. Si por algún motivo alguna parte de tu cuerpo es más acelerado que el de otra parte, las piezas serán separados, y su cerebro se siente, porque sus señales nerviosas están operando en la "hora local" con respecto a su cuerpo.

Answer 5

La cosa que te falta es el cambio en la perspectiva de un observador distante y muy cerca del observador.

No es terriblemente perjudicial para el observador distante a marcar un fijo de la esfera en sus mapas y decir "eso es aproximadamente el horizonte de eventos del agujero negro".

Sin embargo, esta imagen no es muy buena si ella está muy cerca del horizonte de sucesos: una forma mucho más precisa de la imagen sería que el horizonte de sucesos es corriendo hacia ella a la velocidad de la luz.

(tal vez es razonable decir que parece que es un poco más lento que si ella se fuera, y un poco más rápido que la velocidad de la luz si ella está en el interior)

Desde esta cerca de la imagen, la razón de las señales desde el interior del agujero negro no puede llegar con el exterior es ahora clara: ellos simplemente no sobrepasar el horizonte de sucesos.

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Si usted está fuera del horizonte, con suficiente empuje puede mantenerse por delante de él, aunque más cerca, más empuje que necesita. Si usted deja a sus pies caen en el, pero aplicado suficiente empuje de su cabeza para permanecer en el exterior, el estrés de que la aceleración iba a rasgar su cuerpo aparte. (aunque el G-fuerzas implicadas en el mantenimiento de su nave espacial flotando habría matado mucho antes de que usted tiene lo suficientemente cerca como para intentar este experimento)