¿Cuál es la velocidad de escape de un Agujero Negro?

La velocidad de escape de la Tierra es v = 2 GRAMO METRO R , dónde METRO es la masa de la tierra y R su radio (que se aproxima a una esfera), y es mucho menor que la velocidad de la luz C .

Pero quiero saber la velocidad de escape de los agujeros negros. ¿Es mucho más que la velocidad de la luz?

La fórmula de la velocidad de escape es v mi = 2 GRAMO METRO R
Puede que le interese mi respuesta a esta pregunta relacionada , ya que señala que las velocidades de escape de los agujeros negros no son exactamente las mismas que las velocidades de escape newtonianas.

Respuestas (2)

En relatividad general, la fórmula energética de un cuerpo lanzado directamente hacia el infinito es

mi = metro C 2 1 R S / R

Como sabemos, la fórmula de la energía relativista es

mi = metro C 2 1 v 2 / C 2

Asi que

metro C 2 1 v mi 2 / C 2 = metro C 2 1 R S / R

por lo tanto, la ecuación de la velocidad de escape en la relatividad general es

v mi 2 = C 2 R S R

dónde R S = 2 GRAMO METRO / C 2 - Radio de Schwarzschild de un agujero negro, y R > R S

Es fácil deducir que

v mi = C R S R = 2 GRAMO METRO R

Entonces, la fórmula de velocidad de escape en la relatividad general y la gravedad de Newton es la misma.

Entonces, ¿la velocidad de escape en el horizonte de eventos irá a la velocidad de la luz cuando la relación en el radical sea 1? ¿Estoy leyendo eso bien? Eso todavía implicaría simplemente una energía infinita, por lo que parece consistente.
@AlanSE: sí, para un objeto similar a un punto.
No compro tu derivación. La energía de una partícula no está dada por la segunda fórmula que has escrito ya que desprecia el campo gravitacional, estás considerando una partícula libre. La energía correcta es mi = γ metro C 2 1 2 GRAMO METRO / R , lo que lleva a v mi = 2 GRAMO METRO / R ( 2 GRAMO METRO / R ) 2 .
Después de volver a esta pregunta, su respuesta es válida para un Schwarzschild BH cuando la partícula que escapa viaja radialmente y usted mide la velocidad desde el punto de partida. La fórmula que escribí asume que mides la distancia desde un punto en el infinito, que no es lo mismo ya que la velocidad depende de las coordenadas.
¿Esto solo es cierto para el movimiento radial?

La velocidad de escape desde la superficie (es decir, el horizonte de sucesos) de un Agujero Negro es exactamente C , la velocidad de la luz.

En realidad, la misma predicción de la existencia de agujeros negros se basó en la idea de que podrían existir objetos con una velocidad de escape igual a C .

Donde la "superficie" es el horizonte de sucesos. No hay necesariamente ninguna superficie material allí.
Sí, eso significa horizonte de eventos.
Pero si la velocidad de escape es C , ¿por qué no puede escapar la luz?
Puede hacerlo si proviene de un lugar justo por encima del horizonte. Pero pierde gran parte de su energía y se desplaza hacia el rojo.