¿Puede un cohete de empuje apropiado escapar de un agujero negro? Por qué no?

Nada puede escapar del interior de un agujero negro, por definición.

Esta definición se basa en la estructura causal del espacio-tiempo. El interior se define como la región desde la cual nunca se puede alcanzar el ” futuro infinito nulo ” (también conocido como “scri plus” [1]), que es algo técnico. Esta es la parte del espacio-tiempo a la que se acerca la luz que se dirige hacia el infinito espacial.

Uno podría objetar y decir “pero sé que los agujeros negros se irradian, así que en algún punto muy distante en el futuro, no habrá más horizonte de eventos; ¿no significa eso que puedo escapar a scri plus entonces?” La respuesta es no [2]. Todavía hay un interior en el agujero negro, y si realmente lo logras allí, golpeas la singularidad y eso es todo. Si lograras flotar (a la velocidad de la luz) justo por encima del horizonte de eventos, y no quedarte sin combustible, eventualmente el agujero negro se irradiaría y estarías libre. Vale la pena mirar el diagrama conforme para un espacio-tiempo con un agujero negro que se ha irradiado:

En cuanto a “por qué”, bueno, en el horizonte, moverse en la dirección en que se mueve un rayo de luz saliente, a la velocidad de la luz, apenas te mantiene en el horizonte . Muévete más despacio y caerás al interior. En cualquier lugar dentro y no puedes llegar hasta el horizonte, incluso a la velocidad de la luz. Esa es solo la geometría del espacio , si GR es correcto.

PD: El campo de marea va como [matemática] M ^ {- 3} [/ matemática], por lo que uno podría sobrevivir a la fuerza de marea de un agujero negro supermasivo. La curvatura es más “suave” para un agujero negro más grande, porque cambia a una distancia más larga. Podría cruzar el horizonte de eventos sin efectos nocivos y luego, mucho más tarde, estirarse y separarse.

[1] Esto debería estar representado por una escritura caligráfica I mayúscula con un superíndice más símbolo, aproximadamente [math] \ mathcal {I} ^ + [/ math]
[2] O al menos en nuestra comprensión simplista de los interiores de los agujeros negros

Aquí hay una manera más simple de verlo. La luz no puede escapar, por lo que para escapar de un agujero negro, necesitarías suficiente empuje para ir más rápido que la luz. Eso no es posible. Porque a medida que aceleras un objeto, y se acerca a la velocidad de la luz, ese objeto se vuelve “más pesado” (masa más relativista). Por lo tanto, se necesita aún más empuje para acelerarlo un poco más, haciéndolo más masivo, hasta que, a la velocidad de la luz, su masa relativista sea infinita.

Usted ve este problema con los aceleradores de partículas, donde tienen que ser un orden de magnitud más grande para que las partículas se muevan un poco más rápido, y no importa cuán grande sea el acelerador que construimos, nunca conseguiremos que nada vaya más rápido que la luz .

Como no puedes romper ese límite de velocidad con el empuje, nunca puedes tener suficiente empuje para escapar.

Hola, estaba leyendo un libro sobre agujeros negros y tenía la misma duda (que un cohete no debería requerir una alta velocidad de escape en o dentro de un horizonte supermasivo de BH, ya que puede generar un empuje constante a diferencia de la luz). Pero se supone que la dilatación del tiempo gravitacional en el horizonte es infinita, por lo tanto, para cuando el cohete se mueva y salga, el universo habrá terminado. Además, el cohete y sus habitantes podrían vivir teóricamente dentro (pero cerca del horizonte) (en el marco de referencia del cohete) ya que la gravedad no será muy alta. ¿Es correcta esta interpretación?

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