¿Cuál es la física detrás de la arena dentro del agujero negro en la película Interestelar?

De acuerdo, suponiendo que te refieres a la arena de la habitación, se supone que la gravedad tiene una naturaleza dual en la película. Es decir: una onda o una partícula cuando se observa, pero no ambas al mismo tiempo. La luz y otras ondas se comportan de esta manera, pero las ondas de gravedad aún no se han detectado en el universo real.

La arena en el dormitorio forma un PATRÓN DE INTERFERENCIA cuando se altera la arena. Las olas en un tanque de agua también pueden hacer el mismo patrón cuando pasan a través de dos rendijas en una barrera colocada frente a las olas. Cuando la ola atraviesa cada rendija actúa como fuente de ondas COHERENTES, esto significa que la frecuencia (número de ondas en un segundo) y la amplitud (la diferencia de altura entre la parte superior e inferior de la onda) son las mismas para ambas ondas después pasando por las rendijas. Cuando las olas se encuentran, pueden INTERFERIR (hacer un punto fijo; esto se debe a que una onda está en el punto más bajo y la otra en el punto más alto, por lo que se cancelan entre sí) O pueden AMPLIFICAR (ambas son bajas o Ambos son altos, por lo que esto duplica la distancia hacia abajo / arriba de la superficie del agua).

La luz actúa de la misma manera si se coloca una barrera de dos rendijas frente a un haz de luz COHERENTE: – un LÁSER (un acrónimo de amplificación de luz por emisión estimulada de radiación). Esto se explica en el experimento de doble rendija de Young: Wikipedia en inglés simple, la enciclopedia libre. El experimento de luz de hendidura doble forma una serie de bandas en una pared: las ondas de luz INTERFIEREN (sin luz) o AMPLIFICAN (luz). Esto solo sucede con la luz LÁSER O las ondas de agua que son COHERENTES (la luz solar, la luz de las antorchas o dos ondas que no tienen la misma frecuencia y amplitud no funcionarán).

Ok, entonces, si la gravedad existe como ondas en el universo real (aún no se han detectado) – Y era posible una forma extremadamente avanzada de producir ondas de gravedad COHERENTES (esto es imposible sin la capacidad de manipular la gravedad de una manera MUY precisa) entonces el Las líneas de arena perturbada en interestelar se asemejan a un PATRÓN DE INTERFERENCIA.

La producción de las ondas de gravedad es casi imposible, PERO tener efectos menores en una habitación sin destruir (o arrojar objetos a la órbita) es imposible en el futuro previsible. Crear agujeros de gusano y construir un tesseract de 5 dimensiones en un agujero negro súper masivo en realidad sería más fácil que los patrones de polvo en la habitación. Aún más difícil es la manipulación de los libros para que caigan suavemente del estante. E infinitamente más difícil es la manipulación de la manecilla del reloj: el tesseract actúa como una unión entre diferentes tiempos, pero ¿cómo puede una persona / robot fuera del tiempo hacer que una manecilla del reloj cuente el código morse en el orden correcto (no al revés o al azar años o solo atrapado en una posición).

Sin embargo, me encantó el diseño de los robots, y la cantidad de tiempo que la computadora pasó en simulaciones de un agujero negro súper masivo lo hizo más preciso en ese momento.

Esta pregunta, como se plantea ” ¿Cuál es la física detrás de la arena dentro del agujero negro …?” Se responde de manera muy simple:

No había arena dentro del agujero negro, porque Cooper no estaba realmente dentro del agujero negro. Cooper interactuó con instancias de tiempo dentro del Tesseract, una construcción artificial que los futuros Humanos de la Quinta Dimensión construyeron, desplegaron y luego trasladaron físicamente a Cooper (y TARS).

Dentro de dicho Tesseract, Cooper puede ver e interactuar, de forma limitada, con manifestaciones físicas de instancias en el pasado. Porque la gravedad puede atravesar las cuatro dimensiones (longitud, ancho, profundidad y tiempo) si identifica una instancia en el tiempo que exhibe una acción en la que está involucrada la gravedad (libros tambaleantes, arena que cae de una tormenta de arena que sopla a través de una ventana abierta, etc.) , Cooper puede “tirar” o “empujar” sobre esa gravedad, aumentando así sus efectos. De esta manera, puede dar forma a la forma en que la arena cae en el suelo para enumerar las coordenadas de las instalaciones de la NASA. Luego, puede “tirar” del segundero del reloj, agitándolo de un lado a otro en código Morse para permitir que Murph lo descifre en los datos cuánticos que necesita para resolver la ecuación de gravedad de Brand.

Cooper obtuvo las coordenadas de la NASA de TARS. Movió sus dedos a través de la arena de la tormenta de polvo en la Tierra que caía a través de la ventana en el mundo tridimensional desde su posición en el tesseract de tal manera que al llegar al suelo, crearía patrones que representaban las coordenadas en binario. Luego, su pasado descodifica el binario, descubre que muestra las coordenadas, las encuentra en el mapa y viaja allí, donde se encuentra con el Profesor Brand.
La razón por la que Cooper se da las coordenadas es porque no quiere que ocurra ningún tipo de paradoja temporal. (Si no se hubiera entregado las coordenadas, no habría conocido al Profesor Brand, y no habría sido inducido a pilotar la nave espacial para el viaje espacial del que nunca podría regresar. Entonces, ¿qué sería del presente? ¿Cooper estaría haciendo allí en el tesseract en primer lugar?)

Todo lo que ocurrió dentro del agujero negro fue causado por los humanos de la quinta dimensión, de quienes se dice que pueden manipular la gravedad a través del tiempo. Este es un elemento de la trama, y ​​no hay una verdadera explicación científica o física detrás de él.

Quora User, ¿qué pasa con el reciente descubrimiento de Gravitational Waves? ¿La película de Nolan, o debería decir, los estudios de Kip Thorne sobre este tema, prevé la posibilidad de producir ondas gravitacionales de manera coherente?

Si te refieres a la nube de arena que atraviesa el Ranger dentro del agujero negro antes de que Cooper lo expulse, es probable que sean restos de otra cosa que el agujero negro consumió. No estoy seguro de cuán preciso es eso.

En el guión original de Jonathan Nolan, la arena era gravedad, la gravedad es el único tipo de fuerza que puede recorrer dimensiones transversales y es explicable, pero Christopher Nolan decidió elegir arena porque no quería que se volviera más compleja.

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