Observador dentro del horizonte de eventos de un agujero negro extremadamente grande [duplicado]

Imagine un agujero negro muy grande, con una masa igual a una gran cantidad de galaxias. Supongamos que una estación espacial está en órbita alrededor del agujero negro a cierta distancia del horizonte de sucesos en un punto A. Un astronauta en una nave, llamémosle observador B, se lanza desde la estación hacia el agujero negro. Me han dicho (corríjame si me equivoco) que desde el punto de vista del observador B, no sentiría ningún efecto al acercarse al horizonte de eventos, al menos hasta donde pudo determinar desde el interior de su nave espacial. De hecho, el horizonte de eventos visible, desde su propio punto de vista, se alejaría continuamente de él para que nunca pudiera alcanzarlo. ¿Es esto correcto? Si tuviera que mirar la estación espacial por la ventana, la vería orbitando cada vez más rápido. Vería a los ocupantes de las estaciones espaciales corriendo. Eventualmente vería nacer, vivir y morir a muchas generaciones en la estación espacial. A medida que se acercaba al horizonte de eventos (como lo ve él o el radio original de Schwarzschild como lo ve A), vería nacer y morir estrellas y, finalmente, las galaxias se alejarían y desaparecerían. Vería toda la vida del universo en un instante a medida que se acercaba cada vez más al agujero negro. ¿Es esto correcto?

Matemáticamente, el observador en la estación espacial podría calcular estos efectos relativistas. De hecho, el observador A calcularía que al otro lado del horizonte de sucesos, los ejes de espacio y tiempo estarían realmente intercambiados en relación con su propio punto de vista. Por supuesto, no puede ver más allá del horizonte de sucesos, por lo que sería un ejercicio estrictamente matemático.

Ahora bien, esto se basa en mi lectura de varios libros sobre relatividad general. Si alguno de ellos está mal, por favor dígame. De lo contrario, supongo que he interpretado las cosas correctamente. Mis pensamientos se vuelven hacia el siguiente experimento mental.

Ahora, hago este experimento mental. Me imagino muchas estrellas y galaxias moviéndose dentro del horizonte de eventos de este agujero negro (recuerden que es muy grande). Y considero una capa S a una distancia fija de la singularidad, pero ubicada dentro del horizonte de eventos como se observa desde algún punto, digamos nuestra estación original en A. Supongamos que una persona está ubicada en un punto P en la superficie S. Nada entre P y la singularidad podría ser vista por este observador P. Cualquier luz entre la singularidad y P se movería hacia adentro, hacia el agujero negro, por lo que el observador en P no vería nada más que negrura si mirara en la dirección de la singularidad. ¿Verdadero?

Lo que quiero saber es si el observador P mirara hacia afuera, hacia el universo, ¿qué vería? Me han dicho que, debido a las lentes gravitatorias, vería toda la luz que ingresa al horizonte de eventos concentrada de alguna manera. También quiero saber cómo se verían las estrellas y las galaxias ubicadas dentro del horizonte de sucesos pero fuera del caparazón S para el observador en P. ¿Es posible que al mirar hacia afuera, esté mirando hacia el pasado? ¿Es posible que vea todo el espacio limitado a su pequeño caparazón S, y que los puntos más allá de P sean puntos en su pasado? ¿Es posible que en el horizonte de eventos, vea que todo su caparazón se contrae hasta cierto punto, como si viniera de un gran estallido en su pasado? ¿Y es posible que el espacio-tiempo que no puede percibir, entre P y la singularidad, parezca estar en su futuro? Desde su propio punto de vista,

No sé si algo de esto es correcto. Es algo en lo que he estado pensando y podría ser salir a almorzar.

Respuestas (2)

Vería toda la vida del universo en un instante a medida que se acercaba cada vez más al agujero negro. ¿Es esto correcto?

Absolutamente no.

Echa un vistazo a un diagrama de Penrose, o simplemente mira un agujero negro en, por ejemplo, las coordenadas de Kruskal-Szekeres. Estos están diseñados para mostrar fácilmente lo que ve un evento.

En la coordenada de Kruskal-Szekeres, la singularidad se parece a la curva y 2 X 2 = k 2 y la luz se mueve en líneas regulares de 45 grados como en el espacio de Minkowksi.

El horizonte es la línea. y = X y eventos a su derecha en el exterior. Líneas como y = metro X para metro con | metro | < 1 son superficies de tiempo constante de Schwarzschild e hipérbolas como X 2 y 2 = a 2 son superficies de área constante de Schwarzschild r . El constante metro no tiene relación con la masa METRO del agujero negro.

Entonces. si la masa METRO es muy muy grande la curvatura invariante intrínseca en el horizonte es muy muy pequeña. Pero si miras el evento específico donde un objeto específico cruzó el horizonte, hay un último cono de luz. Y esos son los eventos que ve antes de cruzar. Claro que ve puntos que tienen una coordenada de tiempo de Schwarzsschild muy tardía, pero esos eventos son los que están muy cerca de él. Básicamente, las cosas que se acercaron antes y cruzaron, ves la luz antes de que cruzara. Y lo ves cruzar cuando cruzas. Pero no ves nada cruzado que cruce después de que tú cruces.

Entonces puedes ver las cosas que se cruzaron antes que tú, pero no las que se cruzan después de ti. Al menos mientras todavía no estás dentro. Para partes distantes del universo, ves eventos de un pasado más lejano. Es un cono de luz pasado regular que se extiende desde el evento de su cruce.

DE ACUERDO. Ahora extiende tu curva a la singularidad. Todavía hay un evento para eso. Y un cono de luz pasada para eso. Los eventos fuera de él son eventos que nunca jamás verás. Aunque ahora estamos adentro, por lo que estas afirmaciones no son verificables a menos que tal vez entres también. Y si bien puede ver las cosas cruzarse antes que usted al ver la imagen de cruzar el evento donde cruzó, nunca verá nada golpeando la singularidad, excepto posiblemente usted mismo.

Vuelva a mirar el evento en el que golpeó la singularidad y compruebe su cono de luz pasado. Ahora, antes de golpear esa singularidad, te destrozan, así que tampoco puedes tomar una buena foto de ti golpeando.

Pero el punto principal es que si empujas a alguien a un agujero negro y programas su nave para seguir un camino particular y crees que realmente lo sigue y nada impide que lo cruce, entonces puedes esperar una cantidad finita de tiempo y comenzar a hacer cosas y hacer que esos eventos estén fuera de todo su cono de luz pasado.

Ellos no verán esos eventos. El problema es que no verán esos eventos si su barco toma esa ruta. Pero nunca los verás cruzar. Nunca sabrás que en realidad siguieron esa trayectoria. Entonces, si comenzaste a hacer algo que esperabas que nunca vieran, aún podrías encontrarte con ellos y escuchar que cambiaron de opinión, que el barco dio la vuelta, etcétera. Y no hay una cantidad finita de tiempo que pueda esperar y confirmar que cruzaron.

Entonces, si cruzan, habrá cosas que no verán antes de cruzar. Y si se cruzan, golpearán la singularidad y, en función de cómo la golpeen, habrá cosas que nunca verán, nunca jamás. Pero nunca sabrás lo que hicieron, no importa cuánto esperes, a menos que cruces también para confirmar que cruzaron. Y luego nunca los verá golpear la singularidad, por lo que es difícil saber con certeza que fueron aplastados.

Y eso se debe a que si el agujero del bloque es más grande y entran primero y corren en una dirección y usted ingresa donde el evento de cruzar el horizonte está fuera de todo su cono de luz pasado, entonces es posible que las leyes de la física sean diferentes en su región y su no lo sabría porque solo ves una parte, las partes antes de que fueran aplastadas.

Entonces, si nunca ves que los aplastan y luego te aplastan, entonces es completamente teórico para ti que los aplastan.

La persona que se dirige hacia el centro del agujero negro quedaría espaguetizada como cualquier otra materia al entrar en el centro y morir. Sin embargo, un observador externo vería que la persona que se acerca al centro disminuye la velocidad antes de detenerse por completo, porque la luz tarda cada vez más en llegar a este observador cuanto más se acerca el otro astronauta al centro debido a la gravedad. Fuente

Si bien es correcto, esto no responde a la pregunta publicada.
Un agujero negro del enorme tamaño propuesto en la pregunta, la persona en la nave tendría que estar muy adentro, muy por debajo del horizonte de eventos antes de que la espagetificación fuera un problema.