¿Acelera la materia a la velocidad de la luz cuando se acerca a la singularidad?

v mi = 2 GRAMO METRO r

Si entendemos que la velocidad de escape es la velocidad necesaria para escapar de la 'superficie' de un objeto gravitatorio descrito por la ecuación anterior.

Es igualmente cierto que la velocidad de escape es la velocidad que alcanzará un objeto tirado desde el reposo cuando golpea un cierto punto en el campo gravitacional.

Dado que el horizonte de eventos se define como cuando la velocidad de escape alcanza la velocidad de la luz para un agujero negro, ¿la materia se aceleraría cerca de la velocidad de la luz a medida que se acerca a la singularidad? Se sabe que los discos de acreción se mueven a velocidades relativistas cerca del horizonte de eventos, pero ¿tal vez ocurran rarezas más allá de este punto?

El horizonte de eventos se puede derivar de establecer la velocidad de escape de un objeto a la velocidad de la luz, es un punto de no retorno. Entiendo que hay mejores definiciones, pero esto no es realmente relevante para la pregunta en cuestión. ¿Qué tal desde la perspectiva de otro observador que cae?

“Ya que el horizonte de sucesos se define como cuando la velocidad de escape alcanza la velocidad de la luz”. No, no lo es. Eso es simplemente una coincidencia. Su pregunta debe especificar desde el punto de vista de quién.
@RobJeffries Pensé que era una declaración justa y no "simplemente una coincidencia". Esta pregunta y respuesta parece estar de acuerdo. physics.stackexchange.com/questions/33916/… Creo que es único que, desde todos los puntos de vista, la velocidad de escape en el horizonte de eventos = c, algo raro en lo que todos los puntos de vista están de acuerdo, pero tal vez me estoy perdiendo algo . Por supuesto, la velocidad de escape no es igual a la velocidad de caída de un objeto que cae porque una velocidad de caída de c es imposible.
@userLTK Te estás perdiendo que en la física newtoniana (que no se puede usar cerca de un agujero negro) es la velocidad de escape ; un cuerpo no tiene que viajar radialmente a la velocidad de escape para escapar de un objeto masivo en la física newtoniana, puede viajar más lentamente si se aplica una fuerza, pero en GR no es posible escapar desde el horizonte de eventos de un agujero negro a cualquier velocidad o con cualquier fuerza aplicada.
@userLTK Incluso fuera del horizonte de eventos, un objeto escaparía en la física newtoniana si su velocidad fuera> que la velocidad de escape , eso no es así en GR. Algo que viaja en C (es decir, fotones) pueden orbitar un agujero negro en 1.5 r s , más cerca y la velocidad debe dirigirse hacia afuera para escapar y radialmente en el horizonte de eventos, nuevamente, a diferencia de la física newtoniana. De hecho, en cualquier lugar excepto en el horizonte de sucesos, no hay coincidencia entre una velocidad de escape newtoniana y una velocidad de escape GR dirigida radialmente. Por eso afirmo que es una coincidencia. De todos modos, no afecta materialmente la pregunta.

Respuestas (2)

De hecho, existe la sensación de que los objetos que caen se aceleran a la velocidad de la luz cuando alcanza el horizonte de eventos, pero debe tener cuidado con lo que quiere decir con la velocidad del objeto porque la velocidad depende del observador.

Esto se explica en detalle en el sitio de Física en mi respuesta a ¿ Caerá siempre un objeto a una velocidad infinita en un agujero negro? Un observador que mira desde lejos del agujero negro vería que el objeto que cae acelera inicialmente hacia el agujero negro, pero luego se desacelera hasta detenerse en el horizonte de sucesos. Sin embargo, un observador flotando a una distancia d por encima del horizonte de sucesos vería el objeto que cae pasarlos a una velocidad:

(1) v = C r s r s + d

dónde r s es el radio del horizonte de sucesos. Como la distancia sobre el horizonte d va a cero la velocidad calculada a partir de la ecuación (1) va a la velocidad de la luz C .

Este sitio realmente podría usar su ayuda para responder algunas de las preguntas sin respuesta. Grandes respuestas por cierto.

¿Acelera la materia a la velocidad de la luz cuando se acerca a la singularidad?

En cierto sentido. Pero deshagámonos de esa palabra "singularidad" y reemplácela con "agujero negro". Sí, los cuerpos que caen caen cada vez más rápido. Como saben, los cuerpos que caen no disminuyen la velocidad. Llevado al límite, el cuerpo que cae estaría cayendo a la velocidad de la luz.

Dado que el horizonte de eventos se define como cuando la velocidad de escape alcanza la velocidad de la luz para un agujero negro

¿De dónde sacaste esa definición? no lo reconozco Acordemos que el horizonte de sucesos es el lugar desde el cual el haz de luz ascendente no puede escapar.

¿Se aceleraría la materia cerca de la velocidad de la luz cuando se acerca a la singularidad?

Sí, pero de nuevo reemplacemos la singularidad con un agujero negro. A medida que el cuerpo que cae se acerca al agujero negro, cae cada vez más rápido. Eventualmente se acerca a la velocidad de la luz. Pero hay una trampa, y es un truco .

Se sabe que los discos de acreción se mueven a velocidades relativistas cerca del horizonte de eventos, pero ¿tal vez ocurran rarezas más allá de este punto?

Tal vez. Sin embargo, no sabemos qué sucede al otro lado del horizonte de eventos. Pero sabemos que las rarezas suceden en este lado del horizonte de eventos. Como los estallidos de rayos gamma.

El horizonte de eventos se puede derivar al establecer la velocidad de escape de un objeto a la velocidad de la luz, es un punto sin retorno... Entiendo que hay mejores definiciones, pero esto no es realmente relevante para la pregunta en cuestión. ¿Qué tal desde la perspectiva de otro observador que cae?

Vea lo que dijo Einstein en 1920 : “En segundo lugar, esta consecuencia muestra que la ley de la constancia de la velocidad de la luz ya no se cumple, según la teoría general de la relatividad, en espacios que tienen campos gravitatorios. Como muestra una simple consideración geométrica, la curvatura de los rayos de luz ocurre solo en espacios donde la velocidad de la luz es espacialmente variable” . El cuerpo que cae está cayendo en el agujero negro porque la velocidad de la luz se está reduciendo. Cae cada vez más rápido, hasta que en algún momento cae a la velocidad local de la luz. Luego estalla en un estallido de rayos gamma.

Por alguna extraña razón, no mucha gente sabe sobre esto. Pero consulte el artículo de AMPS de 2013, una apología de los cortafuegos . Escondido en la conclusión está la nota al pie 31, que contiene una referencia 87 a los estallidos de rayos gamma en papel de Friedwardt Winterberg de 2001 y la relatividad lorentziana . Winterberg habla de la conversión directa de toda una masa estelar en reposo en energía de rayos gamma. Consulte el artículo de Wikipedia sobre el estallido de rayos gamma y tenga en cuenta que "un estallido típico libera tanta energía en unos pocos segundos como lo hará el Sol en toda su vida útil de 10 mil millones de años".. Creo que esta es la evidencia científica contundente de que Winterburg tiene razón, se relaciona con lo que dijo Einstein sobre la velocidad de la luz y aclara el problema de que se dice que los cuerpos que caen aceleran a la velocidad de la luz y desaceleran hasta detenerse .

Chifladas "teorías".
@Florin Andrei: Einstein dijo lo que dijo, los estallidos de rayos gamma ocurren, y Winterberg fue el tipo a quien se le ocurrió la idea del GPS. Así que mi respuesta no es la teoría chiflada. La teoría chiflada es la que dice que un objeto que cae se acelera a la velocidad de la luz cuando alcanza el horizonte de eventos Y se desacelera hasta detenerse en el horizonte de eventos .