¿Por qué el tiempo se detiene en el agujero negro?

En primer lugar, debes comprender la curvatura del espacio-tiempo alrededor de un agujero negro.

El principio básico es que debido a la curvatura del espacio-tiempo alrededor de un agujero negro, la cantidad de “distancia” que debe cubrir un haz de luz es mayor cerca de un agujero negro.

Para un observador en ese campo gravitacional, la luz debe parecer siempre [matemática] 300,000 [/ matemática] [matemática] km / seg [/ matemática], el tiempo tiene que disminuir para ese individuo en comparación con alguien fuera de ese campo gravitacional como relacionado por la relación tiempo / distancia de velocidad.

[matemáticas] Velocidad = \ dfrac {Distancia} {Tiempo} [/ matemáticas]

La velocidad de la luz tiene que permanecer constante. Estamos aumentando la distancia. Entonces, para compensar el aumento en el valor del numerador, ¡el valor del denominador también debe aumentar para mantener una relación constante!

Entonces, si la distancia aumenta, ¡entonces el tiempo también debe aumentar para mantener la velocidad de la luz en un valor constante!

Aquí está la fórmula para calcular el grado de dilatación del tiempo para un observador que se mueve a velocidades comparables a la velocidad de la luz …

[matemáticas] T = \ dfrac {T_o} {\ sqrt {1– \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}}} [/ matemáticas]

Cuando el observador alcanza el horizonte de eventos, su velocidad se vuelve casi igual a la velocidad de la luz. ([matemática] v [/ matemática] es aproximadamente igual a [matemática] c [/ matemática])

Conectemos v = c en nuestra fórmula y veamos qué sucede …

El denominador, [math] \ sqrt {1– \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}} [/ math], tiende a [math] 0 [/ math]

Entonces, ¿qué implica eso?

[matemáticas] T = \ infty [/ matemáticas]

¡El valor de [math] T [/ math] tiende a [math] \ infty [/ math]!

¡Eso significa que el flujo del tiempo, con respecto a un observador que se cierne cerca del agujero negro, parecerá estar fluyendo más lentamente en comparación con el flujo del tiempo para otro observador que está flotando en el espacio lejos!

¡Para el observador que flota en el espacio lejos del Agujero Negro, el observador que está muy cerca del horizonte de eventos parecerá congelado en el tiempo! ¿Ves lo espeluznante que es esto?

Si la aceleración es equivalente a la gravitación, se deduce que las predicciones de la relatividad especial también deben ser válidas para campos gravitacionales muy fuertes.

La curvatura del espacio-tiempo por la materia, por lo tanto, no solo se extiende o reduce distancias, dependiendo de su dirección con respecto al campo gravitacional, sino que también parece ralentizar el flujo del tiempo. Este efecto se llama dilatación del tiempo gravitacional. En la mayoría de las circunstancias, dicha dilatación del tiempo gravitacional es diminuta y apenas observable, pero puede volverse muy significativa cuando el espacio-tiempo está curvado por un objeto MASIVO , como un agujero negro.

Los agujeros negros son objetos extremadamente masivos y densos en el espacio que se cree que están formados por una estrella que se derrumba bajo su propia gravedad.

Esta es la explicación más simplificada de Time Dilation que puedo darte.

Gracias por leer 🙂

Notas al pie : en caso de que desee leer más sobre Black Holes, visite mi blog de Quora …

https://messinwithblackholes.quora.com?share=396067ef&srid=1QOF

“El efecto de la dilatación del tiempo en un agujero negro es causado por el movimiento de un alto potencial gravitacional a uno más bajo (básicamente, acercándose a un objeto masivo). Está predicho por la relatividad, pero es imposible probarlo empíricamente ya que no podemos ir dentro y fuera de un agujero negro a voluntad. Sin embargo, solo el observador dentro del agujero se detiene.

El tiempo es un problema relativo. La velocidad a la que avanza el tiempo disminuye cuando estás cerca de un objeto muy pesado en comparación con la velocidad a la que avanza el tiempo para alguien que no está cerca de ese objeto muy pesado.

Si estuvieras dentro de un agujero negro, un día aún duraría un día para ti. Sin embargo, el tiempo fuera de ese agujero negro habría pasado a un ritmo mucho mayor. ¿Estaría realmente en el centro de un agujero negro donde la gravedad es infinita, entonces el tiempo se detendría en comparación con el mundo fuera del agujero negro? Entonces, en una fracción de segundo dentro del agujero negro, la eternidad ha pasado fuera del agujero negro “.

Es bastante simple. Según la teoría de Einstein de la gravedad relativa de la relatividad es la manifestación de la curvatura del espacio-tiempo. Entonces, más gravedad significa más dilatación del tiempo.

Cuanto más se dobla, más tiempo transcurre lentamente. La relación viene dada por esta ecuación:

Ahora, si odias las matemáticas, podemos decirlo de esta manera: cuanto más rápido te mueves por el espacio, más lento te mueves a través del tiempo. Eso significa que si tienes una alta velocidad, el tiempo corre lento para ti. Lo mismo se aplica a un agujero negro. En el horizonte de eventos, usted parece estar atascado allí en relación con otro observador, ya que la dilatación del tiempo gravitacional se ha vuelto infinita. El horizonte de eventos es la primera singularidad del agujero negro.

Los agujeros negros tienen una masa muy grande y, por lo tanto, la velocidad de escape de un agujero negro es mayor que la velocidad de la luz.

Ahora, esto también sugiere que la luz tampoco puede salir o viajar dentro de un agujero negro.

Ahora supongamos que la luz tiene que cubrir una distancia ‘d’ dentro de un agujero negro.

Ahora velocidad = distancia × tiempo.

Como la luz no puede viajar una distancia finita dentro de un agujero negro y su velocidad es cero. Ahora la distancia es finita pero la luz no puede recorrerla porque no hay paso del tiempo.

El tiempo no es como es aquí. Está detenido. Y así la distancia no puede ser cubierta por la luz.

Este es un enfoque matemático para probar esto.