¿Un objeto que cae en un agujero negro alcanzará la singularidad?

Cualquier cosa que cruce el horizonte de eventos definitivamente alcanzará la singularidad, no importa lo que intenten hacer para evitarlo. Esto se debe, en parte, al hecho de que, en cierto sentido, el espacio y el tiempo “cambian” en el horizonte, de modo que la separación entre el objeto y la singularidad se vuelve “temporal” y, por lo tanto, un futuro inevitable para el futuro. objeto.

Hay un par de cosas mal con su comprensión de que el tiempo parecerá acelerar para el objeto. En primer lugar, ignorando los agujeros negros y mirando solo la relatividad especial, sabemos que si vemos a alguien moviéndose a una velocidad relativa a nosotros, veremos que sus relojes se mueven lentamente. La visión de la simetría del “sentido común” (es decir, incorrecta) podría ser que esa persona, por lo tanto, nos verá moviéndonos rápidamente, pero, por supuesto, en nuestro marco somos nosotros los que nos movemos, de modo que también verán nuestros relojes como lentos. Esto a menudo se ve como una paradoja, pero al observar la interacción con cuidado, y teniendo en cuenta que, además de la distorsión del tiempo, SR implica la relatividad de la distancia y la simultaneidad, la simetría verdadera (y mayor) es que cada uno ve al otro moviéndose lentamente Debo confesar que ha pasado un tiempo desde que seguí el argumento y me costaría repetirlo aquí, pero se puede encontrar en la mayoría de los textos de SR (o alguien más podría llenar los vacíos aquí).

Entonces, ya vemos por la relatividad especial que no podemos deducir de nuestra visión de la lentitud de otra persona que ven que el tiempo se “acelera”, pero de hecho la situación en GR es aún peor para esa noción. Esto se debe a que en GR, en realidad perdemos parte de la simetría entre observadores que mantiene SR. En SR, la persona A que pasa a la persona B a la velocidad verá efectivamente lo mismo que la persona B pero en la dirección opuesta; Esta es una propiedad del espacio-tiempo “plano”. En GR, por otro lado, toda la simetría se rompe cuando los observadores se encuentran en diferentes lugares en el espacio-tiempo curvo. Y en ninguna parte se observa esto más claramente que en un agujero negro. Aquí, un observador fuera del horizonte de sucesos verá el horizonte como un límite casi mágico que puede ser abordado pero nunca alcanzado. Por otro lado, un observador que lo atraviese apenas lo notará: ¡no les ocurre nada dramático!

La clave para entender esto radica en lo que significa “observar”. Cuando decimos que A “observa” a B, lo que realmente queremos decir es que la luz dispersada desde B ha llegado a A. Entonces, cuando A ve que B se acerca pero nunca llega al horizonte, eso no significa que B no lo haya alcanzado, simplemente significa que la luz dispersada desde B tarda más y más en llegar a A, cuanto más cerca está B del horizonte. Esto no tiene nada que ver con lo que realmente le está sucediendo a B, es solo una cuestión de lo que le sucede a la información que emana. Por el contrario, la luz dispersada de A está muy feliz de dirigirse hacia B, cualquiera que sea el lado del horizonte en el que se encuentre, por lo que mirar hacia afuera no le dará ninguna pista sobre cuándo pasará el horizonte.

Por otro lado, sin embargo, se podría decir que si algo fuera del horizonte verá objetos cayendo como nunca llegando, ¿qué verán mirando hacia adentro ? Quizás sorprendentemente la respuesta sigue siendo “no mucho”. Al igual que las paradojas de Zenón, aunque el tiempo que tarda la luz en pasar de los objetos más cercanos al horizonte a los objetos más alejados crece infinitamente, la distancia espacial se reduce infinitamente, dando un efecto general de movimiento suave.

Entonces sí, una vez que llegue al horizonte de eventos no hay escapatoria, y peor aún, puede que no tenga idea de que lo ha hecho. Mi consejo sería evitar los agujeros negros siempre que sea posible.

Si desea seguir más allá, le recomiendo la serie de conferencias Modern Physics de Leonard Susskind, disponible gratuitamente en Stanford e iTunes U. La serie GR pasa bastante tiempo en los agujeros negros y la métrica de Schwarzchild.

Tienes eso al revés. El tiempo adecuado para que un objeto que cae cruza el horizonte de eventos antes de llegar al centro es muy corto, una fracción de segundo para un agujero negro de masa estelar, y no más de unas pocas horas para los agujeros negros más grandes en los centros galácticos.

Un observador que cae morirá mucho por las mareas antes de llegar al núcleo de un agujero negro.

No hay singularidad.

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

Si tenemos dos hombres, uno de ellos cae en caída libre al agujero negro y otro, observando esto desde la distancia, descubriremos que caer en el agujero negro para cumplir con la singularidad toma un tiempo finito para un hombre en caída libre.

Si se cuenta su caída en los latidos del corazón, sería como 100 latidos para los agujeros negros más grandes. Algunos de estos latidos del corazón se gastarán por encima del horizonte de eventos, algunos por debajo, pero de todos modos, su presencia por encima del horizonte será demasiado corta para ver una parte significativa de la historia del Universo.

Básicamente hablando, los fotones tendrán que usar algo de tiempo para caer y alcanzar al observador en caída libre. Y, para él, no hay mucho tiempo.

[matemáticas]
\ Delta T \ approx \ frac {Pi} {2} \ frac {r_0} {c} \ sqrt {\ frac {r_0} {r_g}}
[/matemáticas]
Esta es la diferencia de tiempo máxima entre el inicio de la caída y alguna señal luminosa desde el mismo punto para alcanzar al observador en caída libre.

Para ver realmente el futuro del Universo, alguien necesitará un dispositivo para colgar justo por encima del horizonte. En la última órbita estable de fotones (R = 3/2 Rg), la dilatación del tiempo es solo 2, dos veces más lenta, por lo que debe acercarse y gastar grandes cantidades de energía.

Sin embargo, el efecto de evaporación agregado, nada cambia demasiado. El efecto observable para el observador distante parecería que está llegando al horizonte de eventos justo a tiempo de la evaporación final del agujero negro. La caída libre incluso te da la opción de no sentir ningún efecto de evaporación.

Es una respuesta difícil.

1. Ya no queda nada una vez que haya alcanzado el horizonte de eventos. El tiempo se detiene por completo en el horizonte. Nunca vas a ningún lado, así que es imposible alcanzar la singularidad.
2. El espacio y la distancia están deformados de manera tan significativa en el horizonte que bien podría ser que el horizonte de eventos = la singularidad y, por lo tanto, la respuesta es que ya está allí.
3. Un agujero negro giratorio probablemente tiene dos horizontes de eventos, en cuyo caso pasar el primero te pone en la singularidad o la segunda singularidad te lo oculta. Dado que el agujero negro probablemente se evaporará a tu alrededor, escupiéndote como la radiación de Hawking disipada mucho antes de que te muevas, la respuesta se convierte en no. Sin embargo, quién dice que una singularidad no puede tener dos o tres horizontes de eventos diferentes y aún así ser la única singularidad dado el desglose completo del tiempo y el espacio, en cuyo caso la respuesta es que ya está allí.
4. También es posible que el Big Bang sea un evento localizado en el espacio-tiempo que se pliega sobre sí mismo, lo que convierte el concepto mismo de espacio-tiempo en una ilusión temporal localizada, en cuyo caso, usted ya está allí.

Entonces la respuesta es sí o no, o posiblemente sí y no.