Posible paradoja con agujeros negros y dilatación del tiempo [duplicado]

De ninguna manera soy un experto en el campo de la física. Lo hago de vez en cuando, trato de entender los conceptos de la física moderna y sus aplicaciones.

Encontré este video que estoy viendo actualmente, y al principio explica lo que le sucedería a alguien si cruzara el horizonte de eventos de un agujero negro.

Según tengo entendido, la dilatación del tiempo es tan grande cerca de un agujero negro, que si cruzaras el horizonte de eventos, alguien que te viera desde más lejos nunca te vería cruzar y aparecerías congelado para siempre en el borde del horizonte de eventos. debido a esta dilatación del tiempo cerca de una gran masa.

Si esto es cierto, en el sentido de que toda la existencia del universo fuera del agujero negro se desarrollaría mientras estuvieras atrapado en el borde del horizonte de eventos debido a la dilatación del tiempo (por favor, consúltame aquí, me encantaría saber si el tiempo realmente se detiene si cruza el horizonte de eventos de un agujero negro), ¿no sería cierto que en realidad no pasaría nada de tiempo dentro del agujero negro debido a la radiación halcón y su efecto en la evaporación de los agujeros negros?

Lo que quiero decir con esto es que, aparentemente por lo que he leído, un agujero negro se evaporará y dejará de existir al final de un período de tiempo finito en el universo debido a que emite radiación halconera. Si esto es cierto, y si el hecho de que pareces estar congelado para siempre en el horizonte de eventos debido a la dilatación del tiempo también es cierto, ¿no parecería desde la perspectiva de la persona que cruza el horizonte de eventos que el agujero negro deja de existir? ?

Estoy muy intrigado por esta posible paradoja que estaba cuestionando y me encantaría saber más sobre sus ramificaciones, si las hay, de muchos de ustedes que están más avanzados que yo.

Gracias de antemano.

En su marco de descanso, caerá en el agujero negro y golpeará la singularidad en una cantidad de tiempo finita. De hecho, podemos calcular este tiempo.
Este tema ha sido discutido hasta la saciedad en este sitio. Buscando en el sitio encontrará docenas de preguntas relacionadas.

Respuestas (2)

Voy a tratar de responder a esto de una manera muy sencilla. Creo que te estás perdiendo una pieza crucial aquí. Es cierto que desde la perspectiva de un observador remoto "exterior" (Bob), la persona que cae en el agujero negro (Alice) nunca cruzará el horizonte. Sin embargo, desde la perspectiva de Alice, no sucederá nada inusual (en términos de las leyes de la física, no de la biología, obviamente), ella caerá en el agujero y continuará registrando las leyes de la física normales y coherentes hasta que alcance la singularidad. Entonces, sí, si Bob pasara todo su tiempo observando a Alice hasta que el agujero negro se evapore en productos de radiación de Hawking (10^67 años, lo cual es enorme), entonces durante todo ese tiempo, nunca verá a Alice cruzar. Sin embargo, recuerde el corrimiento al rojo aquí. Alice se desplazará hacia el rojo más allá de la capacidad de Bob para "ver"

Más allá de esta simple explicación, se teoriza que los agujeros negros exhiben el principio holográfico (de hecho, la teoría es que todo el Universo es holográfico, pero ese es un tema para otro hilo). En la teoría holográfica, toda la información (información aquí es todo lo que se desglosa en bits cuánticos que se pueden expresar en la longitud de Planck, la unidad de espacio más pequeña posible) que está dentro de un agujero negro está codificada en su superficie. No voy a entrar en detalles de esto, pero es un fenómeno único y sorprendente (teorizado obviamente). Entonces, Alice en la superficie, desplazada hacia el rojo y congelada, es en cierto modo un holograma codificado de Alice dentro del agujero negro. Ahora, la forma en que he explicado esto es un poco engañosa porque las palabras no son suficientes para explicar esto y no estoy seguro si te interesan las matemáticas. No imagines a Alice luciendo como Alice y atrapada en la superficie. Alice en la superficie será revuelta más allá del reconocimiento, pero crucialmente, no se perderá.

Quizás puedas buscar El principio holográfico. Avísame, sin embargo, si quieres que agregue información adicional.

¿Eso ayuda?

Una interpretación interesante sería que 1) Sí, Alice está congelada en la superficie por un tiempo infinito, pero 2) otra Alice dentro del agujero negro que estaba pegada a su superficie desde el pasado infinito (asumimos que la solución eterna de Schwartzshield) se despega de la superficie y cae en la singularidad. Algo como esto.

Si 0celo7 no tiene sentido para ti: Al observador que cruza el horizonte (según el GR clásico) no le pasa nada especial, simplemente cae y se aplasta.

Parece que alguien está "pegado" a alguien fuera del agujero negro, pero en cierto sentido son solo fotones que fueron retrasados ​​masivamente por el campo gravitatorio. Y este proceso es muy rápido, por lo que después de muy poco tiempo, el objeto que cayó en el agujero negro ya es demasiado oscuro para ver.

PD En caso de que descubras otra paradoja pronto: xkcd.com/675 (Pregunta de todos modos, pero quizás elijas un título diferente ;)

El campo gravitatorio no puede retrasar los fotones. Si ves algo, existe en el momento en que lo ves o al menos existió poco tiempo antes, solo el tiempo que tarda la luz en llegar a ti (y su velocidad es constante). Si ves que el observador que cae se queda para siempre, significa que se quedó para siempre.