Si la fuerza de tracción dentro del horizonte de eventos no es infinita, ¿por qué no puedo empujarme con una fuerza mayor?

Buena pregunta.

Si la mecánica newtoniana se aplica dentro de un agujero negro (y cuando digo dentro de un agujero negro , quiero decir dentro del horizonte de eventos de un agujero negro ), entonces sí, lógicamente, deberías poder aplicar suficiente fuerza para impulsarte. El problema es … la mecánica newtoniana no se aplica dentro de un agujero negro: debe usar la relatividad general para predecir lo que sucede. Y GR dice que no irás a ninguna parte excepto más adentro del agujero negro.

Como sabrán, GR modela la gravedad como una curvatura del espacio-tiempo, que es causada por la masa. (Estoy simplificando demasiado por el bien de esta respuesta). Cuanta más masa haya concentrado en un área, mayor será la curvatura. Volveré a esta idea en un momento, pero quiero cambiar de marcha.

Imagine que tiene la tarea de trazar todos los puntos en el espacio que podría alcanzar dentro de un cierto período de tiempo. En aras de la simplicidad, diremos que solo se le permite viajar en dos dimensiones espaciales. Obviamente, no puede viajar más rápido que la luz, por lo que la distancia máxima que podría viajar en x cantidad de tiempo se extiende en forma de cono; específicamente, un cono de luz.

A medida que te acercas al horizonte de eventos de un agujero negro, el espacio se distorsiona cada vez más por la gravitación. Su hipotético cono de luz también se distorsiona, porque sigue la curvatura del espacio.

En este diagrama, [math] r [/ math] representa su distancia desde el centro del agujero negro (en coordenadas vistas por un observador distante). [math] r_s [/ math] es el horizonte de eventos. Puedes ver que cuando todavía estás fuera del horizonte de eventos, hay partes de tu futuro cono de luz que apuntan lejos del agujero negro; en otras palabras, todavía es teóricamente posible que puedas escapar. Pero una vez que alcanzas el horizonte de eventos en sí, todo tu futuro cono de luz se inclina hacia el centro del agujero negro. En otras palabras, incluso si pudieras empujarte constantemente a la velocidad de la luz , ya no podrás alejarte del agujero negro. Cuando estás dentro del horizonte de eventos, cada posible camino futuro te lleva más cerca del centro del agujero negro.

Aquí hay otra forma de verlo: cuando cruzas el horizonte de eventos, los roles de intercambio de espacio y tiempo. El centro del agujero negro ya no es un punto en el espacio , sino un punto en el tiempo ; específicamente, un punto en tu futuro. No importa lo que haga: una vez que cruce el horizonte de eventos, el único resultado posible es que se fusione con el agujero negro.

La fuerza de la gravedad dentro del horizonte de eventos de un agujero negro de tamaño considerable no es infinita, pero es insuperable e irresistible. La energía y los gases se pueden expulsar de fuera del horizonte de eventos interno cuando un agujero negro se congestiona en el horizonte de eventos interno. Pero nada físico puede sobrevivir al viaje dentro del horizonte de eventos externo cuanto más se acerca al horizonte de eventos interno. Un ser vivo moriría temprano dentro del horizonte del evento externo, si no al acercarse a él.

Porque la aceleración en el horizonte de eventos es infinita. Necesitarías una fuerza infinita para permanecer quieto en el horizonte de eventos.

Todo es una interacción extraña entre aceleración, velocidad de la luz y flujo gravitacional. Todavía no lo entiendo, pero sé que es por eso que necesitamos el lenguaje oscuro de los tensores para describirlo.

Sí, puedes expulsarte.

Solo necesita empujar lo suficientemente fuerte como para ganar una velocidad mayor que la velocidad de la luz para escapar del horizonte de eventos.

¿Qué? No puedes superar la velocidad de la luz. Lo sentimos, entonces no puedes salir del horizonte de eventos.

La gravedad no es una fuerza, y una vez dentro del horizonte de eventos, cada dirección termina dentro del horizonte de eventos … en su futuro inevitable.

More Interesting

¿La inflación masiva indica que los agujeros negros de Kerr-Newman no son físicos?

Según la relatividad general, experimentamos un tiempo más lento cada vez que estamos influenciados por la gravedad. ¿Por qué esto es tan?

¿Hay alguna fuente confiable que describa cómo la teoría de la relatividad puede ser incorrecta / incompleta?

¿Qué sucede cuando me muevo a velocidades relativistas alrededor de un agujero negro? Como la luz, ¿también seré atraído hacia él debido a su campo gravitacional?

En relatividad general, ¿puede convertir la energía en impulso cambiando su marco de referencia?

¿No deberíamos ver los anillos de Einstein y otras figuras de lentes gravitacionales alrededor de las estrellas con nuestros telescopios?

¿Cuál es la unidad de bloques de construcción del espacio-tiempo?

¿Los objetos más altos en el campo gravitacional tienen una masa de inercia más alta que la más baja?

En la métrica del espacio-tiempo, ¿por qué el componente temporal es negativo?

Cómo diferenciar entre el movimiento relativo de objetos distantes y la expansión del espacio-tiempo

¿Es posible que los agujeros negros creen curvas permanentes en el espacio-tiempo que permanecen allí, incluso después de que el agujero negro haya desaparecido? ¿Estas curvas tienen un efecto sobre la luz, dando la impresión de materia oscura?

La relatividad general describe la gravedad como la curvatura del espacio-tiempo, y la teoría de cuerdas establece que los gravitones son la causa. ¿Podemos relacionar estas afirmaciones?

Si, para un observador externo, el horizonte de sucesos de un agujero negro permanece para siempre en el futuro, ¿cómo podría caer ese observador a través de dicho horizonte de sucesos?

¿Cómo se puede estimar la distancia de adelante hacia atrás de un agujero negro? ¿Es el horizonte de eventos esférico?

¿Puede una nave espacial experimentar una trayectoria de honda mientras atraviesa el horizonte de eventos de un agujero negro?