¿Es el tiempo infinito en un agujero negro?

Pregunta originalmente respondida: ¿Es el tiempo infinito en un agujero negro?


No estoy muy seguro de qué es esta pregunta. El tiempo existe dentro del horizonte de eventos de un agujero negro. Existe en la misma ‘cantidad’ que existe fuera del agujero negro.

Creo que esta pregunta podría reducirse a una cuestión de perspectiva.

Por un lado, un observador seguro fuera del horizonte de eventos observará que el tiempo se ralentiza para cualquier reloj más cercano al horizonte de eventos. A medida que ese reloj se acerque cada vez más al horizonte real, el tiempo continuará disminuyendo, y cualquier señal que envíe se desplazará cada vez más al rojo. De hecho, el observador externo nunca será testigo del reloj que llega al horizonte. Ese evento es siempre en el futuro, nunca del todo accesible. Entonces, desde el punto de vista del observador externo, alguien que cae en un agujero negro parecería tener vida eterna, una infinidad de tiempo.

Sin embargo, para alguien que cae en el agujero negro, el tiempo parece pasar normalmente. El horizonte de eventos no es una barrera física. Simplemente pasaría el horizonte y continuaría hacia adentro. Pero, dentro del agujero negro, la métrica cambia de signo; el espacio se vuelve como el tiempo y el tiempo se vuelve como el espacio. La singularidad, ya no es un lugar en el espacio, sino un momento en el tiempo, inevitable por cualquier medio. Desde esta perspectiva, el tiempo es muy finito. En el tiempo finito adecuado, es decir, el tiempo medido por el objeto que cae, el objeto que cae alcanzará la singularidad y dejará de existir. De hecho, mucho antes de alcanzar la singularidad, las fuerzas de marea habrán desgarrado el objeto.

Ahora estos parecerían ser dos resultados completamente diferentes para un mismo evento. Por un lado, el objeto en caída parecería a los observadores externos como de alguna manera para siempre existente, pero por otro lado, el objeto en caída, en su propio marco de referencia, está condenado a la destrucción en muy poco tiempo.

Sin embargo, no hay realmente un conflicto entre los dos. El punto es que el observador externo necesita información para hacer sus observaciones, alguna señal enviada desde el objeto que cae. Mientras ese objeto esté fuera del horizonte de sucesos, el observador externo puede recibir y recibe la información enviada, aunque cada vez más desplazada al rojo. Pero cuando el objeto en caída cruza el horizonte de sucesos, ninguna información que envíe después de ese punto puede llegar al observador externo.

Una solución a la ecuación de Einstein proporcionó que una masa colapsaría a una singularidad. La materia a tal nivel se ajusta a la teoría cuántica. Los dos no se han reconciliado. Si tuviéramos un agujero negro con una singularidad en su centro, el negro estaría definido por el espacio que incluye el espacio intermedio con el radio de Schwarzfeld. Ya se entiende bien en el radio de Schwarzfeld, el tiempo está prácticamente parado para un observador externo. El comportamiento del tiempo entre la singularidad y el radio de Schwarzfeld depende de la gravedad. Se espera que la gravedad se intensifique a medida que la materia se acerque a la singularidad, en cuyo caso continúa disminuyendo. Es probable que se detenga ante la singularidad.

dentro del agujero negro (dentro del horizonte de eventos) en relación con el observador externo, la coordenada del tiempo se vuelve espacial, lo que significa que quien cruzó el horizonte de eventos desde la perspectiva del observador externo tiene la capacidad de avanzar o retroceder en el tiempo a medida que se ve obligado a moverse hacia el singularidad a medida que nos forzamos a avanzar hacia el futuro en el tiempo (como dice Viktor T. Toth, la singularidad de un observador en caída libre dentro del agujero negro es un momento en su futuro, no un lugar)

sin embargo, para que el observador externo vea este efecto, debe esperar más de tiempo infinito. desde la perspectiva del observador externo, nada podría alcanzar el horizonte de sucesos del eterno agujero negro estático, estacionario y esféricamente simétrico. pero los agujeros negros reales no tienen estas propiedades.

El tiempo es relativo. A medida que te acercas al horizonte de eventos de un agujero negro; para un observador externo, parecerá que toma una cantidad infinita de tiempo para cruzar el horizonte de eventos y, por lo tanto, parece congelado en el tiempo. Sin embargo, con el tiempo la luz que emite tu cuerpo se desplazará hacia el rojo hasta que te desvanezcas de la existencia.

Para ti; el tiempo transcurre normalmente como de costumbre.

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