En realidad, hay dos temas diferentes aquí. Uno tiene que ver con la aceleración de la gravedad, el otro tiene que ver con los “gravitones”.
En primer lugar, la idea de la aceleración debida a la gravedad es realmente un concepto newtoniano, donde la gravedad se ve como una fuerza. Los agujeros negros, sin embargo, son un concepto completamente einsteiniano, y en el contexto de la relatividad general, la “aceleración” gravitacional no existe realmente. Las cosas no están realmente “acelerando” debido a la gravedad, sino que están siguiendo la aceleración cero – ¡ inercial ! caminos en un espacio-tiempo curvo .
No obstante, podemos hablar de otra cosa, y esa es la cantidad de aceleración que tiene que experimentar para permanecer estacionario dentro de un campo gravitacional en un punto dado. Puede ver que esto equivaldría en magnitud a la “aceleración gravitacional” newtoniana, pero en la dirección inversa. Esta es la cantidad de fuerza que sus cohetes necesitarían generar para “flotar” a cierta distancia del agujero. De acuerdo con la relatividad general, esta aceleración de hecho supera [matemáticas] \ frac {GM} {r ^ 2} [/ matemáticas], y, de hecho, diverge al infinito en el horizonte de eventos, porque una vez en el horizonte de eventos y luego más allá , ninguna cantidad de fuerza le impedirá moverse hacia adentro. Tu destino está sellado y estás condenado. Pero muy, muy lejos del agujero negro, la aceleración todavía está muy cerca de [matemáticas] \ frac {GM} {r ^ 2} [/ matemáticas] y, por lo tanto, la gravedad newtoniana todavía funciona como un buen modelo allí.
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Pero la segunda parte es sobre gravitones. Estos son algo bastante diferente de la relatividad general. Esto pertenece al ámbito de las hipotéticas teorías cuánticas de la gravedad, que buscan ir más allá de la relatividad general e investigar cómo se modifica debido a las leyes de la mecánica cuántica. Ninguna de estas ideas tiene ningún soporte experimental, y no todas suponen “gravitones”. Pero en los que lo hacen, están intentando construir una “teoría del campo cuántico” de la gravedad de alguna forma.
La pregunta se refiere al “escape” de los gravitones. No está claro a qué se refiere esto, y puedo tratar de abordar dos posibles interpretaciones. Una es que trata, digamos, como la fusión de agujeros negros, ¿cómo se emiten los gravitones que componen las ondas de gravedad? La respuesta es que no se emiten desde dentro de los horizontes de eventos, sino desde afuera. Ninguna información puede viajar desde adentro hacia afuera del horizonte, eso violaría el límite de velocidad de la luz.
La otra interpretación es que estás pensando en los gravitones en su papel de “portadores de fuerza”. Esto significa que realmente estás pensando en gravitones virtuales. Estos gravitones no son en realidad partículas reales, son más como un truco matemático. Pero si quieres pensar en ellas como partículas, entonces el punto más destacado es que son lo que se llama “caparazón fuera de masa”, lo que significa que básicamente no tienen la misma masa que los gravitones reales. De hecho, pueden tener cualquier masa, incluso masas imaginarias . Y eso proporciona la solución. Los gravitones virtuales de masa imaginaria son taquiónicos, pueden superar la velocidad de la luz y salir del horizonte de eventos y mediar la interacción gravitacional con algo afuera. Sin embargo, no hay violación de la relatividad o causalidad aquí. Esto se debe a que estos efectos de partículas virtuales no llevan información. Si intentara modular las partículas virtuales de alguna manera para intentar transmitir información, entonces aparecerían partículas reales , y éstas procederían a transportar esa información, y estas partículas no pueden viajar más rápido que la velocidad de la luz. (EDITAR: 5/5/2017 – para aclarar ese bit, si hicieras algo para causar perturbaciones gravitacionales que transporten información desde el horizonte del agujero negro, los gravitones reales emitidos nunca escaparían, como tampoco lo haría la luz o cualquier otra cosa .)