¿Qué significa decir que el tiempo se detiene en un agujero negro?

En física, a menudo combinamos tiempo y espacio en un espacio 4D llamado espacio-tiempo. Y en lugar de las coordenadas habituales (x, y, z) tienen coordenadas como (t, x, y, z). En el espacio habitual, ¿cuál es la distancia entre los puntos x = 0 yx = 1? Por ejemplo entre (0,10,10) y (1,10,10). Es solo 1. En el espacio-tiempo 4D, ¿cuál es la “distancia” entre t = 0 yt = 1 en el mismo lugar, es decir (0, 20, 30, 40) y (1, 20, 30, 40)? De nuevo, 1, obviamente. Pero luego viene la gravedad y el espacio-tiempo curvo donde esto ya no es así. En lugar del teorema habitual de Pitágoras, utilizamos una versión generalizada en la que se agregan algunos coeficientes a los componentes del vector en productos escalares y cálculos de longitud del vector. Estos coeficientes dependen de las coordenadas y pueden ser diferentes en diferentes puntos del espacio-tiempo. Y en el caso de un agujero negro, cuanto más cerca esté de su horizonte de eventos, menor es el coeficiente de tiempo en esa fórmula, por lo que la “distancia” entre (0, x, y, z) y (1, x, y, z) se convierte no solo en 1 sino cada vez menos, yendo a cero en el horizonte. Y por el momento esta “distancia” significa el tiempo medido y experimentado por alguien en ese punto. Entonces, cuando en nuestro reloj pasa 1 segundo (suponiendo que estamos lejos del agujero negro) en el reloj de alguien cerca del agujero negro, pasa mucho menos tiempo. Y si este alguien está en el horizonte de sucesos, entonces no parece haber pasado ningún tiempo durante nuestro segundo, su reloj parece haberse detenido.

Pero así es como busca un observador que esté lejos del agujero negro. Alguien cerca de un agujero negro o que caiga en él tendrá que usar un conjunto diferente de coordenadas y el tiempo funcionará normalmente para él, y otras partes del universo pueden verse raras, ralentizadas o aceleradas, dependiendo de cómo se mueva.

Nada.

El tiempo apropiado se ralentiza bajo la gravedad, y se ralentiza mucho bajo la alta gravedad, pero no se puede obtener una gravedad infinita. Eso significaría tener una singularidad de volumen cero.

La respuesta de Edward Cherlin a ¿Puede un agujero negro realmente tener cero volumen?

Según la teoría de la relatividad general, la gravedad ralentiza el tiempo.
La gravedad del agujero negro es tal que nada escapa a su horizonte de eventos, donde la velocidad de escape es la de la luz y nada viaja más rápido que la luz, por lo que nada escapa. El paso del tiempo para un observador solo se puede transmitir a través de señales como la luz, ya que la luz en sí misma no puede escapar del agujero negro, el observador afuera no podrá medir ningún paso del tiempo para cualquier evento que ocurra dentro del evento. horizonte.
podemos decir que para un observador fuera del horizonte de eventos del agujero negro, el intervalo de tiempo entre dos eventos (ejemplo: el movimiento de la manecilla de segundos del reloj desde la posición 12 a 1) corresponderá a un intervalo que tiende al infinito según lo medido por un reloj similar sostenido por ese observador.

En cuanto a un observador dentro del horizonte, no se sentirá diferente a sí mismo, excepto que observará el tiempo para que alguien fuera del horizonte pase extremadamente rápido, incluso en la medida en que pueda ver todo de la edad del universo en un instante, incluso antes de que la manecilla de segundos de su reloj pase de 12 a 1.

Y este efecto es real. Los satélites GPS que orbitan la Tierra tienen en cuenta la dilatación del tiempo causada por la gravedad de la tierra en los relojes en el suelo, que funcionan más lentamente que los relojes en los satélites.

El tiempo es relativo. Significa que se calcula en comparación con el cambio en el entorno. Desde un agujero negro, todo deja de funcionar, de ahí que no tengamos nada que comparar. Por eso el tiempo se detiene. Hay una película ‘el contacto’ algo relacionado con esto