¿Qué tan rápido cae algo por debajo del horizonte de eventos de un agujero negro?

¿De acuerdo a quien? Cuando comienzas a hacer preguntas que comienzan “qué tan rápido …”, estás preguntando cómo se mueven las cosas a través del tiempo y el espacio. Y antes de ser más específico, el tiempo y el espacio son un poco raros, especialmente cerca de un agujero negro.

Hagamos un escenario definido: supongamos que tenemos una estación espacial con cohetes realmente realmente impresionantes, y está flotando justo por encima del horizonte de eventos. Si desea hacerlo aún más realista, suponga que el agujero negro es un agujero negro supermasivo, lo que significa que las fuerzas de marea no son tan malas. En particular, los humanos pueden sobrevivir en estas condiciones de espacio-tiempo.

Digamos que un tipo en la estación espacial deja caer un destornillador a través de un agujero en el piso y dentro del agujero negro. Están observando tres personas: 1) un observador lejano (como usted, sentado cómodamente en la Tierra), 2) el tipo en la estación espacial y 3) un insecto que vive en el destornillador y cae con él.

El observador lejano:

Mientras te sientas cómodamente en la Tierra, decides registrar a tu amigo en la estación espacial del agujero negro mientras suelta el destornillador. Sabías que estaba a punto de tirar el destornillador por un tiempo, porque tu amigo se mueve extremadamente lento. De hecho, se mueve a velocidad casi cero en todo lo que hace. El destornillador cae con velocidad casi cero.

Esto es a veces la razón por la cual un agujero negro se conoce como una “estrella congelada”. Para los observadores lejanos , el tiempo parece disminuir a cero en el horizonte de eventos (por lo tanto, “casi” cero justo arriba).

El chico de la estación espacial :

Este es el otro extremo. En lo que respecta a este tipo, el destornillador cayó al suelo con una velocidad inicial de cero. Pero acelera a casi la velocidad de la luz al instante, para cuando apenas deja su mano. Ve que el destornillador grita a través del piso de la nave espacial y cruza el horizonte de eventos casi a la velocidad de la luz.

El error en el destornillador :

Todo es “normal”. El error siente una aceleración normal debido a la gravedad. Podrías resolver su velocidad (medida por él) mientras cruza el horizonte de eventos utilizando la ley de gravitación de Newton.

La masa del agujero negro aumenta en segundos a minutos a medida que el “algo” cruza el horizonte de eventos en tiempo finito … tanto de un observador distante como de un observador en el “algo” (suponiendo que la spagettificación no impide la observación.

Cualquier luz producida en / cerca del cruce esencialmente nunca llegará a un observador distante.

El problema es que, debajo del EH, no hay una forma real de medir la distancia a la singularidad y, por lo tanto, tener una medida significativa de la velocidad. Como dice Einstein, una vez debajo del EH la singularidad es un punto en el tiempo, no un lugar en el espacio.

También puedes preguntar a qué velocidad te acercas a tu propia muerte.