Escapando de un agujero negro

A menudo escucho que nada puede escapar de un agujero negro porque su "velocidad de escape" es mayor que c . Si eso es correcto, ¿qué pasa con lo siguiente? Sé que lo siguiente tiene muchos supuestos imposibles, pero estoy tratando de entender si la explicación de la velocidad de escape tiene sentido.

Supongamos que tienes una especie de nave espacial que está dentro del horizonte de eventos, y que no ha sido destruida por la gravedad o las fuerzas de marea. Suponga también que tiene mucha masa de reacción y una fuente de alimentación fantástica.

¿Podría esta nave espacial, mediante la aplicación de suficiente fuerza constante escapar del horizonte de eventos?

Una de las formas más claras de ver lo que está sucediendo es mirar un diagrama de Penrose de un agujero negro de Schwarzschild. Un diagrama de Penrose es como un mapa del espacio-tiempo dibujado en tal una forma como para preservar ángulos y poner los rayos de luz en diagonal a ángulos, formando los conos de luz.$45^\circ$

Dado que estamos mapeando todo un espacio infinito (tiempo) en un dibujo finito, las distancias están necesariamente distorsionadas, pero ese es un pequeño precio a pagar.

El tiempo pasa en el diagrama, y ​​una trayectoria típica de caída es en azul.

Debido a que cada objeto masivo debe ser localmente más lento que la luz, debe permanecer dentro de esos conos de luz. Por lo tanto, no importa cómo se acelera, en cada punto de su trayectoria debe ir en una dirección que permanece dentro de esos diagonales en ese punto. Pero una vez que estás dentro del horizonte, cada dirección que permanece dentro de los conos de luz conduce a la singularidad.$45^\circ$

Acelerar de una forma u otra solo significa que puedes elegir dónde tocas la singularidad, un poco a la izquierda en el diagrama o un poco a la derecha. Tratando de escapar usando alta aceleración te acerca a la luz de líneas, que a causa de la dilatación del tiempo en realidad acortar su vida útil. De hecho, llegarás a la singularidad antes si luchas de esa manera.$45^\circ$

Esta imagen particular vino del profesor Andrew Hamilton . Tenga en cuenta que representa un eterno agujero negro de Schwarzschild, es decir, uno que siempre ha existido. Un colapso estelar real se forma por un colapso estelar y eventualmente se evaporará, por lo que su diagrama será ligeramente diferente (en particular, no habrá "antihorizonte"). Sin embargo, en todos los aspectos relevantes aquí, es la misma situación.

Esta es más una cuestión de física que de astronomía, pero sin embargo, piense de esta manera (la mayoría de lo que digo requiere verificación ya que no estoy calificado para dar una respuesta 100% correcta en detalles): la luz no puede escapar de un agujero negro, y ningún sistema de propulsión puede acelerar un objeto a la velocidad de la luz. Cuanto más rápido vaya, más pesa, más fuerza tiene que ingresar para mantener la aceleración, más energía desperdicia con el tiempo. Si se dibuja en un gráfico, la energía requerida para aumentar la velocidad en dX cuando a la velocidad X, el gráfico tiene una asíntota a la velocidad de la luz. Lo que significa que no lo alcanzará sin importar cuánta energía se ingrese.

Eche un vistazo al LHC, donde los hadrones se aceleran a tal punto cuando ya no se mide su velocidad, porque apenas cambia, sino que la energía de las partículas, que aumenta mucho al acercarse a la velocidad de la luz. Esto te dará una perspectiva sobre lo inalcanzable que es.

Entonces, si no puedes acelerar a la velocidad de la luz, entonces, como la luz, estás atrapado dentro del horizonte de eventos.

Además, AFAIK, la luz no sale no porque los fotones tengan peso, sino porque el tiempo se detiene. Entonces la luz no viaja, no pasa nada porque no hay tiempo.

De nuevo, no estoy calificado. Solo me gusta leer sobre estas cosas.

Aunque estoy parcialmente de acuerdo con @Alexander, aquí hay algunas cosas más.

Según la teoría especial de la relatividad de Einstein , las partículas no pueden viajar a la velocidad de la luz (c). Tomaría energía infinita como se indicó anteriormente. Sin embargo, la teoría especial de la relatividad establece que un objeto puede viajar más lento o más rápido que la velocidad de la luz pero no a la velocidad de c. Podemos referirnos a los objetos que viajan más rápido que la velocidad de la luz como taquiones . Hay objetos celestes que se aceleran más rápido que la velocidad de la luz.

Una cosa común que todos dicen es que nada puede escapar de un agujero negro. Pero está totalmente mal . Los agujeros negros emiten partículas y radiación llamada radiación de Hawking . Incluso Stephen Hawking ha cambiado de opinión sobre los agujeros negros ya que el concepto general de que los agujeros negros absorben todo puede ser refutado por las teorías de la mecánica cuántica.

Entonces, si existe la posibilidad de que podamos escapar de un agujero negro.

En el CERN, los informes dicen que se observó que las partículas subatómicas fantasmales llamadas neutrinos viajaban más rápido que la luz. Las investigaciones todavía están tratando de confirmarlo.

También existe otra posible teoría en torno a la comunidad científica: el concepto de agujeros de gusano. Si una nave intentara escapar de un agujero negro, la apertura de un agujero de gusano para escapar del agujero negro y llegar a otro lugar es una teoría propuesta.

También hay investigaciones que dicen que los objetos emanan del agujero negro .