¿Cómo puede la fuerza de marea debida a un agujero negro destrozar al observador que está dentro?

He oído que la fuerza de marea de un agujero negro puede destrozar a un observador. Pero si el tejido del espacio-tiempo está realmente extendido cerca de un agujero negro, ¿no es el observador también parte de él? ¡Seguramente, él no está sentado encima de eso! ¿Cómo podría distinguirse siendo estirado, dado que todo a su alrededor también se está estirando?

Si un planeta puede destrozar una luna debido a las fuerzas de las mareas , debería tener sentido intuitivo que un campo gravitatorio más potente podría hacer lo mismo.
¿Cómo puede hacer girar algo lo suficientemente rápido (no hagamos humanos) desgarrarlo? La aceleración en la "parte superior" es suficientemente diferente de la de la "parte inferior".

Respuestas (3)

Si el observador fuera parte del tejido, nunca habríamos hecho las observaciones que confirman la relatividad general de un universo en expansión. Todo se expandiría y no sería posible ver ninguna diferencia. Lo que sucede después del período de inflación es que las fuerzas que unen las galaxias y los cúmulos de galaxias (gravitacionales), los electrones y los nucleones en átomos (electromagnéticos), los quarks y los gluones en los núcleos (fuertes) son mucho más fuertes que la expansión del espacio y permanecen sin cambios a medida que el espacio-tiempo se expande. Es solo en el período de inflación que las fuerzas de expansión equivalentes son más fuertes que las eventuales cuatro fuerzas que crean la materia.

Al caer en un agujero negro ocurre lo contrario, se llega a un punto en el que las distorsiones del espacio son mayores que las fuerzas que mantienen unidos a los átomos y moléculas, destruyéndolos.

El sitio web en el enlace fue muy útil.
¿Cómo puede una distorsión del espacio ser mayor que una fuerza? Esos son conceptos diferentes; como se pueden comparar?
Cabe señalar que cerca del horizonte de un agujero negro, las fuerzas de marea aún son demasiado débiles para destruir átomos: physics.stackexchange.com/questions/89306/… Esto solo sucederá muy cerca de la singularidad.
Esto es similar a preguntar "Si el universo se está expandiendo, ¿no significa eso que los gobernantes también se están expandiendo, entonces, cómo podemos saberlo?" ¿Bien? física.stackexchange.com/questions/2110/…
@AccidentalFourierTransform hemos descubierto la expansión del universo por el corrimiento al rojo de los espectros atómicos. es decir, los fotones pierden dp/dt. dp/dt es la definición de fuerza en el nivel diferencial.

Considere una estrella que se acerca a un agujero negro. Luego, en primer orden, podemos considerar que cuando la estrella pasa lo suficientemente cerca del agujero negro como para que la fuerza de marea sea comparable a la propia gravedad de la estrella, la fuerza de marea puede dominar y destrozar la estrella. Este criterio de distancia se puede describir como:

r t = ( METRO h METRO ) 1 / 3 R

Obviamente también hay una dependencia del material de la estrella y la geometría inicial. Pero como un experimento básico, podemos considerar la estrella como una esfera uniforme de partículas de gas que están ligadas puramente gravitacionalmente y aún capturan la mayor parte de la física.

Intuitivamente, la forma de verlo es que, dado que la fuerza de la gravedad escala inversamente a la segunda potencia con el radio, si nos acercamos a una fuente grande, la diferencia de fuerza gravitatoria entre la parte delantera y la trasera de la estrella es lo suficientemente grande como para que la la gravedad propia ya no puede mantenerlo unido y se desgarra.

me gusta la pregunta Supongo que tiene en mente el ascensor 1 en caída libre : su ocupante no percibe aceleración ni gravitación cero porque realmente no hay diferencia: existe tanto en el espacio-tiempo como cualquier otra persona y, por lo tanto, no favorece la vista, y no se ejerce ninguna fuerza en ese marco de referencia.

Entonces, la pregunta realmente es: ¿Por qué debería ser diferente en un campo no homogéneo? ¿Qué puede ver el pobre observador del agujero negro que el pobre observador del ascensor que cae no pudo ver?

Supongo que la respuesta es que debido a la falta de homogeneidad del campo gravitatorio, diferentes partes del observador experimentan diferentes geometrías espacio-temporales y, por lo tanto, quieren "descansar" en "diferentes lugares espacio-temporales"; un observador externo diría que las diferentes partes tienen la necesidad de seguir diferentes trayectorias, una necesidad que finalmente se concederá hasta el nivel de las partículas elementales.


1 en un campo gravitacional homogéneo donde las bolas lanzadas siguen parábolas...