¿Cuánto tardaría una nave estelar en escapar cerca del horizonte de sucesos de un agujero negro?

El número duro que te falta es la aceleración de la nave. En el espacio no es como si estuvieras nadando en agua donde solo puedes ir a cierta velocidad, y un flujo más rápido te succionará hacia atrás. En cambio, el espacio te permite acelerar sin límite (siempre y cuando tengas suficiente masa de reacción a bordo), haciéndote más y más rápido en el camino. Su agujero negro agrega otra aceleración hacia él, y en ese sentido puede flotar sobre un agujero negro (siempre que sus motores tengan suficiente empuje / esté lo suficientemente lejos y tenga masa de reacción para desperdiciar).

Sin embargo, el punto real que te estás perdiendo es este: sería una locura tratar de detener la nave y salir del agujero negro . Lo único que debe hacer es asegurarse de que el agujero negro no lo haga pedazos (o caiga en él). Y eso se hace más fácilmente acelerando hacia los lados para pasar por el agujero negro a una distancia segura . Esto lleva mucho menos$\Delta v$que la maniobra de freno y marcha atrás, y significa que no pierdes la velocidad que adquiriste mientras caías. Esta es la clave: la velocidad que adquiriste mientras caías hacia el agujero negro también te alejará del agujero negro. agujero negro de nuevo. Es como andar en bicicleta por una montaña sin aire u otra fricción para reducir la velocidad. Te moverás increíblemente rápido a través del valle y luego ascenderás a la siguiente montaña exactamente a la misma altura desde la que comenzaste. Todo sin siquiera tocar los pedales.

Para darle algunos puntos de datos para determinar las escalas involucradas:

• Los agujeros negros estelares tienen radios en el rango de decenas a cientos de kilómetros.

• Un objeto que cae hacia nuestro sol desde el infinito alcanza una velocidad de 617 kilómetros en su superficie, que está a una distancia de 700000 kilómetros (700 megámetros, o 100 veces el radio de la tierra).

• Un ser humano solo puede soportar unos pocos$g$durante un tiempo prolongado que es$9.81\frac{m}{s}$. Para detener un barco que va a 600 kilómetros por segundo con una aceleración de$10g$, necesitarías alrededor de 60000 segundos (17 horas), momento en el cual habrías golpeado el agujero negro.

• Después de un lateral$10g$aceleración durante 400 segundos, ya estarías a 1000 kilómetros de tu trayectoria original, más que suficiente para perder el agujero negro.

Suponiendo que te refieres a una Aceleración de 0.99C/seg y no a una Velocidad de 0.99C que no tiene sentido para este problema...

En lo que respecta a la dilatación del tiempo, depende de la perspectiva de la que esté hablando. ¿Quiere decir 1 m/s en relación con el barco o con el mundo exterior? La dilatación del tiempo afecta la forma en que la nave experimenta el tiempo; entonces, lo que podemos ver como un tiempo largo sería muy corto en lo que respecta al barco.

De cualquier manera, este problema desafía la lógica del mundo real porque no importa de qué manera lo mires. 1 m/s te pone MUY cerca del punto sin retorno desde entonces. Digamos que te refieres a 1 m/s para el mundo exterior, ya que esa es la situación más realista. La aceleración de la gravedad de un agujero negro de 5 masas solares llega a 0,99C en un radio de 1.495.417,9953 m, y 1 m/s de gravedad menor que eso en un radio de 1.495.417,9977 m, que es solo una diferencia de 2,5 mm. Dado que su barco probablemente tenga más de 2,5 mm de largo, no solo parte de su barco pasará el punto de no retorno, sino que la cizalladura en su barco sería inimaginable. Si estás hablando de 1 m/s desde la perspectiva de la nave que está experimentando el tiempo en cámara lenta, estás hablando de estar a menos de un nanómetro del punto de no retorno... así que vamos

Esto está más allá de lo poco realista, pero digamos que de alguna manera llevas tu nave a ese punto óptimo de 2,5 mm y tienes algo similar a los campos de integridad/amortiguadores de inercia al estilo de Star Trek o lo que sea, de modo que mágicamente no estás espaguetizado para que realmente te estés alejando. a 1 m/s desde una perspectiva no dilatada. Cada metro que te alejes aumentará enormemente tu aceleración, de modo que cuando llegues a solo 1 km por encima del punto de no retorno, ya te estarás alejando a aproximadamente 0,13 °C. Un segundo después estarás en un radio de unos 1.892.958 m moviéndose a unos 0,63 °C.

Entonces, en teoría, su escape total al espacio relativamente normal solo tomará unos segundos desde la perspectiva de nosotros, los clientes normales que pagan, e incluso menos tiempo en lo que respecta a su nave; así que no tienes que preocuparte de que tu entrega se retrase... en la práctica, sin embargo, tu nave se romperá y tus bienes se perderán en el agujero negro si intentas acercarte tanto a él.