Desplazamiento al rojo infinito en la solución de Schwarzschild: ¿Qué "verías" realmente?

Dada la solución de Schwarzschild

d s 2 = ( 1 2 GRAMO METRO r ) d t 2 + ( 1 2 GRAMO METRO r ) 1 d r 2 + r 2 d Ω

la pendiente de un cono de luz viene dada por

d t d r = ± ( 1 2 GRAMO METRO r ) 1

que se acerca al infinito cuando se acerca al Schwarzschildradius r S = 2 GRAMO METRO .

Para un observador externo, un rayo de luz nunca llegaría al horizonte. Esto se debe a las coordenadas de Schwarzschild mal adaptadas. No aparece usando otras coordenadas, por ejemplo, Tortuga o Kruskal.

Pero, ¿qué "vería" un observador externo? La experiencia no puede depender de la métrica que se utilice, ya que esto implicaría que existe una métrica superior o métrica verdadera de la naturaleza, que no es lo que yo esperaría.

Respuestas (1)

Un observador externo solo puede "ver" los rayos de luz que vienen en sentido contrario. Debido a que la pendiente de los conos de luz alcanza el infinito en el horizonte de eventos, los rayos de luz tardarían un tiempo infinito en llegar a un observador externo, por lo que el observador no los ve.

Este comportamiento de los rayos de luz que viajan hacia el exterior no depende de la elección del sistema de coordenadas. por ejemplo, en las coordenadas de Kruskal-Szekeres, el horizonte de eventos también es paralelo a la geodésica de un rayo de luz que viaja hacia el exterior.