Sfuggire a un buco nero

Sento spesso che nulla può sfuggire a un buco nero perché la sua "velocità di fuga" è maggiore di c . Se questo è accurato, che dire di quanto segue. So che quanto segue ha molte ipotesi molto probabilmente impossibili, ma sto cercando di capire se la spiegazione della velocità di fuga ha senso.

Supponiamo di avere una specie di nave spaziale che si trova all'interno dell'orizzonte degli eventi e che non è stata distrutta dalla gravità o dalle forze di marea. Supponi anche di avere molta massa di reazione e un fantastico alimentatore.

Questa nave spaziale potrebbe, attraverso l'applicazione di una forza abbastanza costante, sfuggire all'orizzonte degli eventi?

Uno dei modi più chiari per vedere cosa sta succedendo è guardare un diagramma di Penrose di un buco nero di Schwarzschild. Un diagramma di Penrose è come una mappa dello spaziotempo disegnata in modo tale da preservare gli angoli e mettere i raggi di luce in diagonale ad angoli di , formando i coni di luce.$45^\circ$

Dato che stiamo mappando tutto uno spazio infinito (tempo) in un disegno finito, le distanze sono necessariamente distorte, ma è un piccolo prezzo da pagare.

Il tempo passa sul diagramma e una tipica traiettoria di caduta è in blu.

Poiché ogni oggetto massiccio deve essere localmente più lento della luce, deve rimanere all'interno di quei coni di luce. Quindi, non importa come si accelera, in ogni punto della vostra traiettoria si deve andare in una direzione che i soggiorni all'interno di quei diagonali in quel punto. Ma una volta che sei dentro l'orizzonte, ogni direzione che rimane all'interno dei coni di luce porta alla singolarità.$45^\circ$

Accelerare in questo modo o questo significa solo che puoi scegliere dove colpire la singolarità - un po 'a sinistra sul diagramma o un po' a destra. Cercando di fuggire utilizzando ad alta accelerazione che si avvicina a quello del luce linee, che a causa della dilatazione dei tempi effettivamente abbreviare la durata della vita. In realtà arriverete alla singolarità prima se lottate in quel modo.$45^\circ$

Questa particolare immagine è venuta dal Prof. Andrew Hamilton . Si noti che raffigura un eterno buco nero di Schwarzschild, cioè uno che ha sempre e esisterà. Un vero buco nero è formato dal collasso stellare e alla fine evaporerà, quindi il suo diagramma sarà leggermente diverso (in particolare, non ci sarà un "antihorizon"). Tuttavia, sotto tutti gli aspetti rilevanti qui, è la stessa situazione.

Questa è più una domanda di fisica che di astronomia, ma comunque pensala in questo modo (la maggior parte di ciò che dico richiede una verifica poiché non sono qualificato per dare una risposta corretta al 100% nei dettagli): la luce non può sfuggire a un buco nero e nessun sistema di propulsione può accelerare un oggetto alla velocità della luce. Più vai veloce, più pesi, più forza devi inserire per mantenere l'accelerazione, più energia sprechi nel tempo. Se disegnato su un grafico, l'energia richiesta per aumentare la velocità di dX quando alla velocità X, il grafico ha un asintoto alla velocità della luce. Ciò significa che non lo raggiungerà, non importa quanta energia viene immessa.

Dai un'occhiata a LHC, dove gli adroni vengono accelerati a un punto tale quando non viene più misurata la loro velocità, perché non cambia quasi nulla, ma piuttosto l'energia delle particelle, che aumenta molto quando si avvicina alla velocità della luce. Questo ti darà una prospettiva su quanto sia irraggiungibile.

Quindi, se non riesci ad accelerare alla velocità della luce, allora, come la luce, sei intrappolato all'interno dell'orizzonte degli eventi.

Inoltre, AFAIK, la luce non esce non perché i fotoni hanno peso, ma perché il tempo si ferma. Quindi la luce non viaggia, non succede nulla perché non c'è tempo.

Ancora una volta, non sono qualificato. Mi piace solo leggere queste cose.

Anche se sono parzialmente d'accordo con @Alexander qui ci sono alcune altre cose.

Secondo la teoria della relatività speciale di Einstein , le particelle non possono viaggiare alla velocità della luce (c). Ci vorrebbe energia infinita come sopra indicato. Tuttavia, la teoria speciale della relatività afferma che un oggetto può viaggiare più lentamente o più velocemente della velocità della luce ma non alla velocità di c. Potremmo riferirci agli oggetti che viaggiano più velocemente della velocità della luce come tachioni . Ci sono oggetti celesti che sono accelerati più velocemente della velocità della luce.

Una cosa comune che tutti dicono è che nulla può sfuggire a un buco nero. Ma è totalmente sbagliato . I buchi neri emettono particelle e radiazioni chiamate radiazioni Hawking . Anche Stephen Hawking ha cambiato idea sui buchi neri poiché il concetto generale che i buchi neri assorbano tutto può essere smentito dalle teorie della meccanica quantistica.

Quindi, se esiste la possibilità che possiamo davvero sfuggire a un buco nero.

Al CERN, i rapporti dicono che particelle subatomiche spettrali chiamate neutrini sono state osservate per viaggiare più velocemente della luce. Le ricerche stanno ancora cercando di confermarlo.

C'è anche un'altra possibile teoria esistente intorno alla comunità scientifica è il concetto di wormhole. Se una nave stesse cercando di sfuggire a un buco nero, aprire una buca per sfuggire al buco nero e raggiungere un altro punto è una teoria proposta.

Ci sono anche ricerche che affermano che gli oggetti sono emanati dal buco nero .