Esta inteligente pregunta contiene al menos CUATRO rompecabezas:
1. Ondas gravitacionales vs. ondas de luz
En un vacío puro, estos deben viajar a la misma velocidad. Ahora podemos detectar ondas gravitacionales, y probar la velocidad es una cuestión de encontrar eventos astrofísicos similares, como la fusión de estrellas de neutrones, que podemos correlacionar la emisión de ondas gravitacionales con eventos ópticos. Luego, para eventos a cientos o miles de años luz de distancia, incluso una ligera diferencia en la velocidad podría ser notable.
- ¿Qué pasaría si viajamos a la velocidad de la luz?
- ¿Qué son los taquiones básicamente? ¿Pueden realmente ayudar al hombre a viajar más rápido que la velocidad de la luz?
- Dada la velocidad de propagación de la luz desde su fuente en el vacío es c en todos los marcos de referencia. Si la fuente se mueve en relación con nosotros y se enciende de repente, ¿cómo podemos medir la velocidad del frente de onda a medida que se acerca a nosotros, si no podemos ver el frente de onda hasta que llega a nuestro receptor?
- ¿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?
- Si la velocidad de la luz es lo más rápido del universo, ¿cómo llegó primero la oscuridad?
El espacio no es del todo un vacío, sino que está lleno de iones, especialmente protones y electrones, e incluso estrellas, planetas y gases. La luz interactúa con estas cosas como lo hace con el vidrio o el agua, y se ralentiza. Puedes pensarlo como parte de la luz que se absorbe y se vuelve a irradiar. Las ondas de gravedad también interactuarían, pero muy débilmente, lo que ha dificultado su detección. Por lo tanto, es posible que no se retrasen tanto. Pero el efecto puede ser demasiado pequeño para detectarlo en el corto plazo.
2. Velocidad del campo gravitacional estático vs. eléctrico
No es justo comparar una onda electromagnética (luz) que viaja con el campo de gravedad estático de un planeta o estrella, que se parece más al campo eléctrico estático de una partícula cargada. El campo estático no está radiando. Se extendió (irradió) en algún momento en el pasado, y justo en el presente está “justo allí”. Si un objeto se mueve, su campo eléctrico se mueve con él, por lo que no hay aberración o diferencia en la posición aparente del objeto basado en el campo y la posición actual real del objeto.
La siguiente figura ilustra esto para una partícula cargada. Suponga que inicialmente está en reposo con respecto a usted (izquierda) y algo lo sacude (derecha). La región exterior, correspondiente al antiguo campo estático, se irradia a la velocidad de la luz. El área sombreada es la zona de radiación. El círculo interno es el nuevo campo estático, que es estático con respecto a la partícula, pero que se mueve con él, por lo que a medida que se irradia, se dirige continuamente hacia la derecha dentro del antiguo campo. La aberración solo ocurre en la zona de radiación. De lo contrario, las líneas de campo apuntan directamente hacia o lejos de la carga. Lo mismo ocurre con la gravedad. Newton no sabía sobre campos electromagnéticos. Fueron descubiertos mucho más tarde.
Si le preocupa la curvatura de las órbitas, el hecho de que los planetas no viajen en línea recta, no se preocupe demasiado. El sol no se curva de manera apreciable mientras orbita el centro galáctico, por lo que los planetas no observan ninguna aberración que pudriría sus órbitas. Las diferencias en las posiciones aparentes de los planetas vistos por el sol debido solo a la curva de sus órbitas, no a todo su movimiento de traslación, equivalen a que están una pequeña fracción más cerca de lo que parecen estar gravitacionalmente. La simetría de esta discrepancia se cancela para que la trayectoria del sol no se vea afectada.
3. ¿Pueden la gravedad o las ondas de gravedad escapar de un agujero negro?
¡Ahora estás listo para analizar esta pregunta más interesante! Por analogía, te das cuenta de que una onda gravitacional es un ajuste a un campo gravitacional para dar cuenta de un cambio en el movimiento de la fuente, y que restablece el campo gravitacional para que se mueva con el nuevo movimiento de la fuente. Las fuentes son un poco más complejas que con partículas cargadas, ya que hay poca pero otra masa con la que podemos mover objetos masivos (lo que resulta en algo llamado radiación cuadrupolo en lugar de bipolar monopolar), pero eso no tiene por qué preocuparnos.
Primero descubrimos ondas gravitacionales. Se ven afectados por la gravedad (que se afecta notoriamente a sí misma) al igual que la luz, por lo que no pueden salir de un agujero negro. Eso, por supuesto, no significa que el agujero negro no tenga un campo estático. Obviamente lo hace. Sin embargo, cualquier onda gravitacional generada fuera del horizonte de eventos del agujero negro eventualmente saldrá.
Si un objeto colapsa para convertirse en un agujero negro, su campo estático ya está fuera del horizonte de eventos, por lo que no hay duda de si puede “salir”, ya está afuera, como si el campo estático de un electrón en movimiento ya se estuviera moviendo. con el electrón
Si un objeto cae en un agujero negro, todas las ondas gravitacionales necesarias para ajustar el campo se emiten antes de que el objeto pase el horizonte de eventos, por lo que el nuevo campo más fuerte se ajusta antes de que se corten las ondas del objeto en caída.
¿Esperar lo? El objeto está en un lado, ¿no es así, no distribuido simétricamente como debe ser el campo final? Bueno, no puede ser solo de un lado ya que cae, por varias razones. Este es uno de ellos.
4. ¿Se puede cruzar con seguridad el horizonte de eventos de un agujero negro muy grande con poca fuerza de marea?
El objeto se aplasta y se extiende por toda la superficie del horizonte de eventos antes de caer. Desde el punto de vista de la mecánica cuántica, se encuentra con un muro de radiación que lo desgarra. Hmm …, tanto por el rumor de que si un agujero negro es lo suficientemente grande como para reducir las fuerzas de marea, puedes caer con seguridad en él. Caray, ¿caes con seguridad en un agujero negro? Qué oxímoron.
Si no se produjera esta dispersión, el campo estático del orificio posterior no se podría ajustar a una nueva configuración, y se volvería unilateral cuando los objetos cayeran hacia su horizonte de eventos.