En teoría, si la luz tiene un tiempo infinito para escapar, ¿escapará a los agujeros negros?

No.

La luz, como cualquier otra cosa en un agujero negro, está condenada a golpear la singularidad en un tiempo finito.

La razón es que dentro del horizonte de eventos, la singularidad no es una ubicación en el espacio sino un momento futuro en el tiempo. Como tal, no se puede evitar (al menos no sin viajes en el tiempo).

Donde las cosas se ponen realmente extrañas es que desde la perspectiva de un observador fuera del horizonte de eventos, nada de esto sucede. Esto se debe a que para este observador, el horizonte de eventos y todo lo que sucede en él (incluido un haz de luz que lo cruza) permanece para siempre en el futuro de ese observador. Solo puede “ver” el horizonte de eventos al cruzarlo.

Pero eso es solo una relatividad extrema para ti.

Bueno, no ha especificado en su pregunta qué tan lejos está la luz de la singularidad de un agujero negro, pero supongo que se refiere a la luz debajo o en el horizonte de eventos.

Para responder a esa pregunta, la luz permanecería estacionaria en el horizonte de eventos (si se moviera en la dirección opuesta de la aceleración gravitacional) de un agujero negro, como una impresión holográfica de su fuente, “ flotando ” y aparentemente estacionaria. La velocidad de escape en este punto alcanzaría [matemáticas] c [/ matemáticas] o la velocidad de la luz, la luz necesitaría acelerar por encima de [matemáticas] c, [/ matemáticas] lo cual es relativamente imposible. Cualquier fotón que se mueva contra la gravedad de un agujero negro debajo del horizonte de eventos se aceleraría cada vez más rápido hacia la singularidad.

No.

La luz viaja a través del tejido del espacio-tiempo. Las palabras clave son “espacio-tiempo”.

Debido a que el horizonte de eventos de un agujero negro se dobla y estira el espacio-tiempo hacia su núcleo, entonces la luz no tiene forma de escapar. Porque el medio a través del cual viaja no le permitirá escapar.

Un buen ejemplo puede ser el de alguien que corre en una cinta de correr, la persona que corre en una dirección pero la cinta se mueve más rápido que el corredor en la dirección opuesta. El corredor siempre se movería en dirección opuesta a la dirección en la que intentaba correr. Pero el agujero negro tiene otra ventaja. La luz no puede viajar opuesta a donde viaja, como simplemente elegir escapar del agujero negro. Entonces, en un agujero negro, tanto el corredor como la cinta de correr están trabajando en la misma dirección.

Si puedes correr a 10 m / s (velocidad Usain Bolt) pero estabas en una cinta de correr en la dirección opuesta a 20 m / s, ¿llegarías al final? La respuesta obviamente es no.

Lo mismo se aplica a la luz en un agujero negro. La curvatura del espacio-tiempo actúa como una aceleración dependiendo de la masa del agujero negro, acercándote más y más rápido hacia el centro. Una vez pasado el horizonte de eventos, ¡no hay escapatoria, no importa lo rápido que vayas!

la luz siempre sigue un camino recto, no se siente atraída por nada. el espacio-tiempo se curva alrededor de un agujero negro curvado como un camino que apunta a una sola dirección, por lo que la luz no tiene otra dirección para ir a otro agujero negro, me refiero a todas las direcciones que no sean, la dirección que apunta dentro del agujero negro, se desvanece para que nada pueda escapar de un agujero negro. La gravedad no es una fuerza, es la Geometrización de la curvatura espacio-temporal.

Si corrieras lo más rápido que puedas por un tiempo infinito, ¿serías capaz de lanzarte fuera de la Tierra?

¿No?

Bueno, por la misma razón, la luz nunca podrá escapar de un agujero negro, sin importar cuánto tiempo tenga. No puede ir lo suficientemente rápido.

No, porque no es cuestión de tiempo sino de velocidad. La luz tiene una velocidad fija que no puede exceder. Desafortunadamente, está atascado allí, así que no podremos ver qué hay allí.

La velocidad de escape está más allá de la velocidad de la luz. Entonces puede intentar por una eternidad, pero no logrará nada.