¿La velocidad de escape de un agujero negro es infinita o hay una cierta velocidad (inalcanzable) más rápida que la luz que le permite escapar?

Cuando piensas en una velocidad de escape, generalmente piensas en ella como un escape de la superficie de un objeto.

Es decir, la velocidad de escape de la Tierra es la velocidad inicial mínima necesaria para evitar caer de nuevo a la Tierra, cuando la gravedad es la única fuerza que actúa, y usted está comenzando desde la superficie de la Tierra.

Sin embargo … thete es una velicidad de escape desde cualquier parte del espacio, no solo desde una superficie.

Si modelas la Tierra como una masa puntual … entonces no hay superficie, ¿verdad? La velocidad de escape de r = 0 es una singularidad … porque la ecuación tiende al infinito como r tiende a cero. En exactamente cero, la ecuación no está definida … es una división por cero error.

Esto no es un problema para la Tierra porque tiene una superficie lo suficientemente lejos de la singularidad como para que la ecuación sea diferente debajo de la superficie.

Para un agujero negro … no hay superficie material para evitar que las cosas caigan a la singularidad. Hay una superficie geométrica imaginaria en el espacio donde la velocidad de escape es la velocidad de la luz.

Debajo de eso, no tenemos física para saber qué sucede. Las ecuaciones de física newtonianas nos dicen que la velicidad de escape es más rápida que la luz … pero las ecuaciones de Einstein no tienen sentido. La velocidad de escape dentro de un agujero negro no está definida porque ni siquiera está claro que el concepto signifique algo allí.

Si tiene una velocidad más rápida que la luz, diría que el horizonte de eventos es correspondientemente más pequeño, hasta el punto en que la aceleración debida a la gravedad es igual a la velocidad deseada.

El principal problema es que la velocidad se define en términos de distancia en el tiempo. A medida que te acercas a la velocidad de la luz, el tiempo se detiene. El tiempo no puede pasar más lento que 0. Por lo tanto, no hay velocidad más rápida que la luz. No tiene sentido, físicamente.

Decir que el tiempo comienza a retroceder no tiene ningún sentido cuando se habla de velocidad. Un metro por segundo o un metro por menos un segundo realmente siempre es solo un metro por segundo.

Finalmente, debido a este pequeño hecho, realmente no hay límite de velocidad. Si desea recorrer 300000 km en un segundo, solo tiene que acelerar hasta aproximadamente 200000 km por segundo. A esa velocidad, envejecerás alrededor de un segundo por cada 300000 km que recorras. Sin embargo, otros lo verán viajando solo 200000 km por segundo.

Además, afirmaría que no hay horizonte de eventos en los agujeros negros. Esto es, por supuesto, una cuestión de perspectiva. A medida que se acerque a un agujero negro, el horizonte de eventos parecerá encogerse y la radiación del agujero negro parecerá aumentar. Aparecerá como la estrella más brillante del universo.

El agujero negro se evaporará mucho antes de que puedas alcanzar el horizonte de eventos, y el resto del universo estará muerto y frío y habrán pasado cientos de miles de millones de años.

Si. El radio del horizonte de eventos se determina esencialmente al establecer la velocidad de escape en c. Por lo tanto, una hipotética partícula más rápida que la luz con masa imaginaria ( taquión ) podría escapar en principio.

Nunca se han observado taquiones, solo son hipotéticos.

Al igual que el resto de los caballeros dicen … algo más allá de la velocidad de la luz.

La simple razón de que esto es cierto se debe en gran parte al hecho de que cada fragmento de evidencia observable apunta a eso como un “límite duro” del universo.

Entonces, cualquier cosa más allá de 299,792,458 m / s más o menos.

Un agujero negro es un cuerpo que tiene una velocidad de escape mayor que la de la luz. Por lo tanto, debes ir más rápido que la luz para escapar … lo cual no puedes hacer. Sin embargo, existe el concepto de radiación de Hawking, donde un fotón en el borde extremo del horizonte de eventos (que es donde la velocidad de escape cae por debajo de la velocidad de la luz) interactúa con una partícula en el otro lado del horizonte de eventos, dándole un “Mano arriba” para salir del agujero negro.

Para comprender cómo funcionaría la radiación de Hawking, considere dos formas en que podemos llegar a la Luna. El primero es construir un cohete grande y muy rápido que supere la velocidad de escape de la Tierra de 25,000 mph. La segunda forma sería construir una escalera muy, muy, muy larga hacia la Luna, y subirla lentamente paso a paso, a 1 o 2 millas por hora, hasta llegar a la Luna. La segunda forma es como la radiación de Hawking: hay una escalera formada entre dos partículas que permite que la partícula en el agujero negro “salga”.

Depende en gran medida de la distancia desde el agujero negro. En el horizonte de eventos, la velocidad de escape es exactamente la velocidad de la luz. Más cerca, y no hay escapatoria. Un poco más lejos, y la luz puede escapar.

Según tengo entendido, la velocidad de escape es igual a la velocidad de la luz exactamente en el horizonte de eventos. Es más pequeño que la velocidad de la luz exterior y más grande que la velocidad de la luz dentro de él. Sin embargo, exactamente en la singularidad, la curvatura debe ser infinita, por lo tanto, la velocidad de escape es infinita allí.

de hecho, e ir más rápido que la luz no es imposible, incluso en el sentido cinético. También la velocidad necesaria para escapar de un agujero negro sería la velocidad de la luz o cualquier velocidad mayor.

El horizonte de sucesos de un agujero negro es el punto en el que la velocidad necesaria para escapar es igual a la velocidad de la luz.

Por lo tanto, SI existiera una velocidad más rápida que la velocidad de la luz, el escape en el horizonte de eventos sería posible para algo que viajara a esa velocidad.

Sin embargo, podríamos conjeturar que un nuevo “horizonte supereventivo” se ubicaría más cerca de la singularidad, el punto en el que su nueva velocidad superluminal ya no sería suficiente.

Como A) no podemos saber nada sobre lo que sucede a velocidades superluminales y B) no podemos saber nada sobre lo que sucede dentro del horizonte de eventos, esto es pura especulación además de la especulación.