¿Sería posible abandonar el horizonte de eventos de un agujero negro, a menos de la velocidad de la luz, utilizando un motor de cohete con potencia infinita?

No, por las razones que dijo Lucas Curtis.

Pero quiero agregar que esta es una excelente pregunta. Al hacer esta pregunta, ¡me alegraste el día!

Una de mis mayores quejas es que las personas a veces describen un agujero negro como un objeto cuya gravedad es tan inmensa que su velocidad de escape es igual a la velocidad de la luz. Esa descripción inexacta quizás se ve reforzada por lo que, para mí, es una de las coincidencias más extrañas en física: si considera un objeto esférico de masa [matemática] m [/ matemática] y asume que su velocidad de escape es igual a la velocidad de la luz, entonces la física newtoniana clásica te dará una fórmula para encontrar el radio del objeto. Y no lo sabrías, la predicción newtoniana coincide exactamente con la respuesta relativista para el radio de un agujero negro de la misma masa.

A pesar de esa coincidencia, la física es completamente diferente. Cuando se habla de la velocidad de escape de un objeto, se habla de qué tan rápido se debe lanzar un satélite balísticamente para escapar de la gravedad del objeto. “Balísticamente” significa sin potencia … sin propulsores, cohetes ni nada (además del lanzamiento en sí, obviamente).

Pero la imagen newtoniana es diferente de la imagen de la relatividad general en al menos dos grandes formas:

Primero, como mencionó Lucas, es posible en la física newtoniana escapar de un objeto así con un vuelo impulsado , a una velocidad mucho menor que la de escape. Es posible que necesite cohetes y una tonelada de combustible, pero suponiendo la disponibilidad de todo eso, no hay problema.

En segundo lugar, en la física newtoniana, es posible que no puedas escapar del objeto con un lanzamiento balístico de velocidad de escape inferior, pero al menos puedes ganar altitud por un momento. Después de todo, no puedo lanzar una pelota de béisbol en la Tierra con una velocidad de escape cercana, pero puedo lanzar una pelota de béisbol sobre una casa.

Ninguno de los dos es cierto para un agujero negro. Una vez que está “parado” en el horizonte de eventos, todas las trayectorias legales, con o sin balística, implican una distancia radial decreciente a la singularidad. No puede mantener una distancia radial constante ni siquiera por un momento. Ciertamente no puede aumentar su distancia radial, ni siquiera por un momento. No importa si tiene todos los cohetes y combustible que desea.

No.

Como puede saber, el espacio-tiempo está deformado por la gravedad. (Más correctamente, el espacio-tiempo está deformado por la masa / energía, y la deformación del espacio-tiempo da lugar al fenómeno que conocemos como gravedad). Cerca de un objeto masivo, un camino que normalmente sería una línea recta se curva por la gravedad. Esto afecta la posición futura de cualquier cosa que pase cerca del objeto masivo.

Dentro de un agujero negro, el espacio-tiempo se deforma tan severamente que cada camino conduce al centro del agujero negro. No importa si aplica empuje constante o no; no hay un camino posible que pueda tomar que lo haga salir del horizonte de eventos. La posición futura de cada objeto que cruza el horizonte de eventos de un agujero negro … es el centro del agujero negro.

Aquí hay otra forma de ver esto: dentro del agujero negro, el espacio y el tiempo cambian los roles. Ya no te estás moviendo hacia una posición en el espacio, sino hacia una posición en el tiempo, y no hay nada que puedas hacer para evitar el momento en el futuro cuando finalmente te fusiones con el centro del agujero. Incluso si tuviera un cohete con combustible mágico infinito, una vez que esté dentro del agujero negro, estará dentro de él para siempre.

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