Interestelar y espaguetificación en el agujero negro

El agujero en la película tenía una geometría tal que los objetos que se acercaban al horizonte de sucesos no estaban sujetos a espaguetificación. La espaguetificación ocurre cuando hay enormes GRADIENTES en vigor, per se, no simplemente fuerzas enormes... lo que quiero decir con esto es que si todo mi ser se somete instantáneamente a un enorme tirón de la singularidad, no hay problema, porque simplemente ser conmovido al instante.

El problema de la espaguetización ocurre cuando hay un tirón enorme en mis pies, pero un tirón menos enorme en mi cabeza. La forma en que ocurren estas fuerzas depende de la geometría de la masa. Una esfera debería espaguetizar, si mi entendimiento es correcto... cuál sería exactamente una geometría no espaguetizante para un agujero negro es probablemente una pregunta para el tablero de Física, y ciertamente está más allá de mi comprensión de la física.

Había una línea en la película que decía algo así como que las fuerzas de las mareas eran leves y se podía sobrevivir.

ACTUALIZACIÓN: y aquí , de hecho, hay una pregunta sobre la geometría del agujero negro que no se espaguetiza, y está, de hecho, fuera de mi alcance :).

La espaguetificación es causada por las fuerzas de marea , debido a que la atracción gravitacional en un lado de un objeto es más fuerte que en el otro lado (como un tirón más fuerte en los pies que en la cabeza si se cae con los pies por delante), y la fuerza de Las fuerzas de marea en el horizonte de sucesos disminuyen con el aumento de la masa. El agujero negro Gargantua en Interstellar está destinado a ser un agujero negro supermasivo con una masa de aproximadamente 100 millones de veces la del Sol, similar a los agujeros negros supermasivos que se ven en el centro de varias galaxias, incluida la nuestra. Consulte este artículo, por ejemplo. Como se menciona aquí, un agujero negro supermasivo no tendría fuerzas de marea mortales en el horizonte de eventos, solo mucho más cerca de la singularidad. Asimismo, vea el comentario del astrofísico Neil DeGrasse Tyson aquí :

Si no quieres ser destrozado por las fuerzas de marea de un agujero negro, tendrás que moverte dentro y alrededor de un agujero negro supermasivo, porque cuanto más grande es un agujero negro, menos profundas son las fuerzas de marea. Por lo tanto, un agujero negro supermasivo tendría fuerzas de marea muy bajas y probablemente no lo destrozaría si se acercara o descendiera más allá del horizonte de eventos. Son los agujeros negros de masa estelar los que te destrozarían si te acercaras demasiado.

Y este comentario de un artículo de Stephen Hawking :

Si caes hacia un agujero negro con los pies por delante, la gravedad tirará más de tus pies que de tu cabeza, porque están más cerca del agujero negro. El resultado es que serás estirado a lo largo y aplastado hacia los lados. Si el agujero negro tiene una masa de unas pocas veces nuestro sol, serías desgarrado y convertido en espagueti antes de llegar al horizonte. Sin embargo, si cayeras en un agujero negro mucho más grande, con una masa de un millón de veces la del sol, alcanzarías el horizonte sin dificultad. Entonces, si quieres explorar el interior de un agujero negro, elige uno grande.

El Problema 4 en esta página de la NASA en realidad calcula la aceleración de marea para un agujero negro supermasivo 100 millones de veces la masa del Sol, y encuentra que en el horizonte de eventos sería solo 0.00020 cm/seg^2 a lo largo de una distancia de 2 metros (la altura de un hombre alto), que es tan débil que es imperceptible.

También se debe tener en cuenta que los agujeros negros que giran tienen una estructura completamente diferente de los agujeros negros que no giran. En particular, tienen dos horizontes: un horizonte futuro, como los que conoces, y un horizonte pasado, una superficie de la que debes haber venido. Una vez que haya pasado por el horizonte pasado, estará en una especie de geometría normal. No me sorprendería si pudiera elaborar un conjunto de parámetros en los que se pueda sobrevivir al viaje interior.

Para una analogía fácil de entender el principio, piense en el radio de curvatura de la Tierra y la gravedad en su superficie. Alguien que esté parado en la superficie de la Tierra probablemente la verá plana y tendrá que observar profundamente el horizonte visible para determinar que en realidad es una esfera. (Las nubes que tocan el horizonte son una indicación de que la Tierra no es plana. Si fuera plana, la separación entre las nubes y la tierra permanecería visible). Sin embargo, si la Tierra fuera mucho más pequeña, digamos como una pelota, podrías ver fácilmente que no es plana. Asimismo, si fuera mucho más grande, algo así como Júpiter, parecería aún más plano.

Puedes ver algo similar con grandes montañas. En la Tierra, puedes ver la pendiente cuando estás parado en la mayoría de las montañas, incluso si es grande. Sin embargo, si estuvieras parado en el monte Olimpo en Marte, ni siquiera verías que estás parado en una montaña porque es muy grande.

Ahora, echa un vistazo a la gravedad. En la superficie de la Tierra, es de aproximadamente 9,8 ms^2. Ahora, si vas a la superficie de Júpiter, la gravedad sería mucho mayor que eso; de modo que para obtener una gravedad similar a la de la superficie de la Tierra, tendrías que pararte en una posición mucho más alta. Para el radio de curvatura, ya sabemos que ya es más pequeño en la superficie de Júpiter debido a su mayor tamaño. Por lo tanto, el radio de curvatura en una posición en Júpiter donde la gravedad es la misma que en la Tierra sería aún mucho más pequeño.

La espaguetización y la ralentización del tiempo de un agujero negro siguen los mismos principios. En la película, el agujero negro es un agujero negro supermasivo; con una masa de 100 millones de veces la del Sol; que puede compararse con la masa de solo unos pocos soles para un agujero negro ordinario (pequeño).

La desaceleración del tiempo es como la gravedad, cuanto más masivo es el agujero negro, más lejos debe pararse para obtener exactamente la misma cantidad de desaceleración que obtendría con uno más pequeño. Sin embargo, para la espaguetificación, se trata de un gradiente y, por lo tanto, su propiedad es comparable al radio de curvatura de un objeto. En la posición en la que la desaceleración en el tiempo para un agujero negro supermasivo será la misma que para uno pequeño, estarás tan lejos que el gradiente de gravedad a tu alrededor será muy bajo; tan bajo que, de hecho, será insuficiente para crear cualquier efecto de espaguetización. El conocido efecto de espaguetización tan citado cuando se describe lo que sucedería si te acercaras a un agujero negro solo es válido para agujeros negros pequeños. Para los agujeros negros supermasivos, este efecto no existe.

Para agregar a las otras respuestas ...

La espeghettificación no habría ocurrido en el horizonte de eventos del agujero negro supermasivo porque las fuerzas de marea son débiles allí.

Sin embargo, la espeghetificación aún habría ocurrido cuando el observador se acercó a la singularidad.

Además, las fuerzas de marea dependen tanto del gradiente de gravedad como del tamaño del objeto en ese gradiente. Los objetos más pequeños (como el cuerpo humano) experimentan fuerzas mucho más pequeñas que los objetos grandes como los planetas o las lunas.

Esto realmente explica muchas cosas. Habla de que la fuerza de marea del agujero negro masivo es tan pequeña hasta que te acercas a la singularidad. https://www.quora.com/Interstellar-2014-movie/Por-que-el-concepto-de-espaguetificación-no-se-aplica-a-las-cosas-que-entran-en-el-agujero-negro-en-Interestelar