Si pudiste entrar en un gran agujero negro y luego salir de él una vez más, ¿por qué habría pasado una cantidad significativa de tiempo aquí en la tierra mientras solo estuviste en el agujero negro durante unos minutos?

Este es realmente un concepto que se complica fácilmente en exceso … especialmente cuando intenta utilizar la “teoría de la información” para cuantificarla.

Hagámoslo simple: cuanto más fuerte sea la fuerza de gravedad sobre un objeto, más lento pasará ese objeto.
Dilatación del tiempo gravitacional
Eso es.

No importa si está comparando dos objetos con la misma fuerza gravitacional o no relacionados, siempre y cuando tanto las fuerzas gravitacionales como los objetos permanezcan dentro del mismo universo (el mismo “sistema” en física).

Es decir, si dos relojes están a 1 metro de una fuerza gravitacional, uno fuerte (un agujero negro) y otro débil (un asteroide), el tiempo pasará más lentamente para el que está cerca del agujero negro.

Y si dos relojes están a distancias diferentes de la MISMA fuerza gravitacional … el tiempo pasará más lentamente para el más cercano a la fuerza.

Eso es. No intentes complicarlo con la teoría de la información hasta que hayas pasado unos años estudiándola 😉

Y sí, en deferencia a algunas respuestas aquí … por supuesto, no puedes “entrar” en un agujero negro y salir de nuevo. Pero eso no es material para la pregunta o la respuesta. Solo decir “acercarse” a un agujero negro será suficiente. Y no tiene que ser un agujero negro. El efecto es el mismo si es un planeta o una piedra (aunque la piedra probablemente no sea medible ;-).

Primero, puedes ingresar a un agujero negro, pero nunca volverás a salir. Bueno, no en los primeros 10 ^ 100 años y no en la forma que le gustaría (será revuelto e irradiado como calor después de todos estos años).

Viajar cerca de un agujero negro tampoco es tan agradable. Barren su vecindario de materia y crean un ambiente muy caluroso con radiación intensa en forma de rayos X y rayos gamma. Necesitas encontrarte un agujero negro que puedas orbitar desde una distancia segura (muy lejos).

Pero, de hecho, cuando estás en un campo gravitacional hay dilatación del tiempo. Para ti en la nave espacial, nada especial parece suceder, pero cuando regresas de tu viaje, todos en casa son mayores.

Esto tiene que ver con la forma en que funciona el universo: 1) hay un límite de velocidad, la velocidad de la luz, 2) las leyes del universo funcionan de la misma manera para todos en él.

Cuando aceleras más y más rápido, no puedes ir más rápido que la velocidad de la luz. No golpeas de repente una pared que dice “para, no vayas más rápido”. No, cuando aceleras gradualmente aprietas un poco de espacio y tiempo a tu alrededor. Cuanto más rápido vayas, más espacio y tiempo se exprime. Esta es la contracción de la longitud y la dilatación del tiempo. Esta es la relatividad de Einstein. Bueno, utilizando los mismos dos principios anteriores, demostró que también en un campo gravitacional se exprime el espacio y el tiempo. Cuando miras a las personas en un espacio-tiempo apretado, tienen menos tiempo, sus relojes funcionan más despacio.

Bueno, creo que la mayoría de estas respuestas son más o menos correctas. Pero todos carecen de rigor con respecto a todas las diferentes teorías y diferentes tipos de agujeros negros que se han conjeturado. La respuesta corta es que nadie lo sabe, ya que no sabemos o no tenemos una teoría unificada de la física. No todos los agujeros negros exhiben el mismo comportamiento que el ejemplo clásico como los agujeros negros de Schwartz. Se han conjeturado agujeros negros con singularidades desnudas, etc.… También depende del tipo de físico que pregunte, es decir, un relativista o un físico de partículas. Un relativista probablemente diría que cruzar el horizonte de eventos no es diferente de cualquier otro lugar en el espacio, solo una caída libre, pero algunos agujeros negros se convertirán en espagueti antes de cruzar el horizonte de eventos, algunos se convertirán en spsghetti después de cruzar en su camino hacia La singularidad. Algunos agujeros negros no se descomponen en un punto, sino más bien un anillo. Para incluir algo que podría decir un físico de partículas, es imposible cruzar el horizonte de eventos, debido a un efecto llamado firewall cuántico. Si eres fanático de Stephen Hawking, él ha conjeturado recientemente que ambas teorías son ciertas, pero la información que sale del agujero negro está tan revuelta que no se puede reconstruir. Lo siento si esta publicación no tiene las citas adecuadas, esto fue escrito sobre la marcha, por lo que una edición es casi inevitable.

Desde la perspectiva de un observador externo, cualquier cosa que caiga hacia el agujero negro nunca llegará al horizonte de eventos. Porque para un observador externo, el tiempo parece disminuir para los objetos que caen hacia un agujero negro, y el objeto parecerá cada vez más lento a medida que se acerque al horizonte de eventos.

En el caso extremo, en el horizonte de eventos, el tiempo se detiene. Sin embargo, el tiempo lejos del agujero negro está pasando a su ritmo normal.

Esto implica, desde el punto de vista de los observadores externos, que un objeto tardará millones de años en acercarse al horizonte de eventos. Incluso en miles de millones de años, el objeto no caerá más allá del horizonte de eventos. Solo se acercará aún más.

De hecho, si consideramos la radiación de Hawking, el agujero negro se evaporará en miles de millones o billones de años, pero el objeto no caerá más allá del horizonte de sucesos.

Por lo tanto, un objeto que cae hacia el horizonte de eventos se acercará cada vez más al horizonte de eventos, mientras que fuera del efecto gravitacional del agujero negro, el universo envejecerá en billones (o billones) de años. Y justo cuando el objeto piensa que va a cruzar el horizonte de sucesos, el agujero negro se evaporaría y desaparecería debido a la radiación de Hawking a lo largo de los años, y el objeto continuará flotando en el espacio vacío … un espacio oscuro oscuro sin estrellas, como todas las estrellas habrían muerto hace mucho, mucho tiempo.

PD: Sé que no he respondido exactamente la pregunta. La respuesta a la pregunta, “¿Por qué el tiempo corre más lentamente cerca de objetos masivos?” es “¡No lo sabemos!” Solo observamos que es así.

Al igual que, no sabemos por qué los objetos se atraen entre sí por gravedad, o por qué los protones o electrones tienen cargas.

También puede hacer la pregunta equivalente … ¿por qué la luz siempre viaja a una velocidad constante? La respuesta es que no lo sabemos. Hemos observado que sí. Einstein pensó, extrapolando a partir de la constancia de la velocidad de la luz, que el tiempo debe correr de manera diferente para diferentes observadores. Y lo sorprendente fue que tenía razón.

A pesar de (y debido a) nuestro impresionante progreso en ciencia y tecnología, el número de preguntas a las que tenemos que responder “No sabemos” aumenta más rápido que el número de preguntas a las que sí sabemos las respuestas. Cada pregunta para la que encontramos una respuesta da origen a muchas más sobre las cuales ignoramos. Y el ciclo continúa indefinidamente.

Si logras entrar en un agujero negro y mantenerte con vida.
El tiempo se detendría para ti.
En el momento en que salgas, te darás cuenta de que la Tierra ha pasado por decenas de años o puede ser incluso millones de años o lo que sea. Depende de cuánto tiempo realmente tomes para salir de eso.
Pero hubiera sido solo una fracción de segundo para ti cuando salgas del agujero negro.
Y llega la popular cuestión del tiempo viajando a través de un agujero negro.
La teoría dice que cuando caes en un agujero negro puedes ver todo el pasado y el futuro debido a algo extraño que la gravedad hace con el tiempo. Y dado que el agujero negro en realidad se ha almacenado todo el tiempo desde el comienzo del tiempo hasta ahora, el tiempo siempre entraría pero nunca saldría de él como si fuera luz.
Entonces, posiblemente algún día, cuando seamos lo suficientemente inteligentes como para manipular un agujero negro, podamos retroceder y avanzar en el tiempo.

No tienes que entrar en un agujero negro y salir, porque realmente no sabemos qué sucede.

Pero para entender la pregunta, podríamos pasar el rato, justo fuera del horizonte de eventos y aún así verías, que el tiempo en la Tierra pasaría mucho más rápido que tú.

Esto tiene algo que ver con la gravedad. Einstein demostró que la gravedad también afecta el tiempo. La fuerte gravedad dilata el tiempo. Entonces, si estás en un campo gravitacional fuerte, envejeces más lento, en comparación con las personas en un campo gravitacional débil.

Entonces, si comparas personas en la superficie de la tierra y astronautas, ¿quién crees que envejece más lentamente?

La pregunta no tiene sentido. La física actual dice que no puedes salir de un agujero negro. Entonces la pregunta es “si lo que no puede suceder, sucede, ¿cuál será el resultado?”.