¿La luz se mueve más rápido dentro de un agujero negro que fuera? ¿Con qué velocidad se detiene?

Depende de cómo lo midas, pero según cualquiera de las dos convenciones comunes, no, es lo mismo dentro o fuera.

A nivel local, es decir, en distancias cortas y en un marco de medición de “ascensor que cae” (todos los equipos de medición caen en picado con la gravedad), siempre es c, según una combinación del principio de Velocidad de la luz de Einstein y el principio de Equivalencia, que dice que cuando En caída libre, la física es localmente idéntica a la SR, incluso sin gravedad, y la luz viaja en c.

Sin embargo, generalmente no es conveniente medir cosas en un marco de ascensor que cae, por lo que casi nadie lo hace. Por el contrario, usan una variedad de sistemas de coordenadas espacio-temporales y usan las matemáticas de GR para decirles qué significan las coordenadas en términos de tiempos y longitudes medibles.

En particular, las coordenadas de Schwarzchild son una buena opción para el espacio-tiempo alrededor de objetos esféricamente simétricos, no rotativos, y las entrañas de la métrica de Schwarzschild asociada pueden estudiarse para relacionar las coordenadas con las mediciones. La coordenada de tiempo de Schwarzschild [matemática] t [/ matemática] se define para permanecer sincronizada con un reloj a una distancia infinita del objeto gravitante. Relojes más cercanos en la dilatación del tiempo gravitacional de la pantalla con respecto a [math] t [/ math], por la raíz cuadrada del factor [math] 1–2r / r_S [/ math] frente al [math] c ^ 2dt ^ 2 [/ math] plazo. (Aquí [matemáticas] [/ matemáticas] es el radio de Schwarzschild.) También hay una contracción de longitud inversa en la dirección radial (pero no circunferencialmente).

El resultado es que la luz tiene una velocidad coordinada [matemática] \ (1–2r_S / r) c [/ matemática] radialmente hacia adentro y hacia afuera. Es decir, se describe como ir más y más lento a medida que se acerca al horizonte de eventos, que no es toda la historia ni completamente irreal, porque así es como se ve desde una gran distancia.

La respuesta es no.

La velocidad de la luz es siempre la misma.

Volvamos un poco a la Relatividad general. En la relatividad general, las tres dimensiones espaciales familiares se combinan con el tiempo para formar un “espacio-tiempo” de cuatro dimensiones. Grandes asuntos como las estrellas y las galaxias pueden deformar la geometría del espacio-tiempo de cuatro dimensiones. Esta es la razón por la cual la luz puede verse afectada por la gravedad.

Pero, la Luz no tiene masa, por lo que no tiene efecto de la fuerza gravitacional.

Incluso cuando la luz viaja en un camino curvo, viaja a la constante “velocidad de la luz”.

Materias como las estrellas y las galaxias pueden deformar la geometría del espacio-tiempo, por lo que el “camino más corto” que conecta dos puntos ya no puede ser una línea recta.

Agujero negro: un agujero negro es una región del espacio que está tan deformada que ni siquiera la luz puede escapar. Nada puede ir más rápido que la velocidad de la luz, por lo que nada puede escapar de un agujero negro. Si la luz pudiera ir más rápido que la “velocidad de la luz”, entonces podría escapar del horizonte de eventos y ya no calificaría como un agujero negro.

Uno de los postulados básicos de la Teoría de la Relatividad Especial es que la velocidad de la luz es una constante universal, y es exactamente igual a 299 792 458 m / s. No importa cuál sea su propia velocidad, en relación con otra cosa, si de alguna manera mide la velocidad de la luz obtendrá siempre el mismo resultado. Todos los resultados de la relatividad provienen de esa suposición básica (que se demuestra correcta por todas las pruebas experimentales de relatividad que se han realizado a lo largo de los años).

En la relatividad general, ese hecho sigue siendo cierto. La excepción es cuando cruza el horizonte de eventos de un agujero negro. Esa es una línea imaginaria que proviene de las ecuaciones que describen un agujero negro. Nada de lo que se sabe que existe puede escapar de un agujero negro si cruza esa línea, ni siquiera la luz. Por lo tanto, no hay información sobre lo que realmente sucede más allá de ese punto, por lo que nadie puede decir con certeza si las leyes de la física se comportan de la misma manera que en el “espacio regular”.

Entonces, para responder a su pregunta: depende. Si está fuera del horizonte de eventos, no . Si está más allá del horizonte de eventos, no lo sabemos .

Simplemente no sabemos. Todo lo que sabemos es que el vacío de un agujero negro absorbe partículas más rápido que 300,000 kilómetros por segundo. Podría ser 300,001 km p / s, o una velocidad infinita, pero todo lo que sabemos es que absorbe objetos más rápido que la velocidad de la luz (300,000 km p / s).

la luz siempre viaja a la velocidad de la luz. Lo único que cambiaría sería la frecuencia de la luz.