Что стоит за идеей, что свет не может покинуть черную дыру? [дубликат]

Согласно определению, свет не может выйти из черной дыры .

Как ученые пришли к выводу, что свет не может покинуть черную дыру?

Потому что (как вы заметили)... это определение черной дыры. Там не так много вычетов.
@ДжонРенни Данг. Я надеялся, что никто не нашел дубликата. Я вложил много любви в свой ответ. Вздох, Que Sera Sera
Я не думаю, что это то же самое. Черная дыра может быть черной, потому что она поглощает свет.
@Jiminion: Все, что поглощает свет или любую другую форму энергии, нагревается и начинает излучать излучение черного тела. Черная дыра может быть черной, только если ничто не может выбраться наружу.

Ответы (3)

Ученые задались вопросом: «Как тело произвольной массы влияет на пространство-время вокруг себя?» Чтобы ответить на этот вопрос, они взяли общую теорию относительности Эйнштейна и применили ее к описанию сферически симметричного пространства-времени (это означает, что вы можете вращаться как угодно, и оно выглядит одинаково), с центром в теле произвольной массы. М .

Я избавлю вас от грязных подробностей этого расчета, но то, что они обнаружили, это то, что пространство-время можно интерпретировать (вольно) как «падение» на гравитирующее тело. Они также обнаружили, что направление движения объекта во времени для любого пути, ведущего от гравитирующего тела, задается знаком (положительным или отрицательным)

1 − 2 г М с 2 р
где г - Гравитационная постоянная Ньютона, с это скорость света, а р это радиус тела. Что это значит? Если знак положительный, это означает, что пути от тела движутся вперед во времени (это означает, что мы можем следовать по ним, поскольку мы движемся только вперед). Если знак отрицательный, пути, ведущие от тела, идут вспять во времени, а это значит, что единственный способ удалиться от тела — это вернуться назад во времени; в качестве альтернативы, это означает, что любой путь, который вы выберете, приведет к телу. Если приведенное выше выражение окажется равным нулю, то в ОТО это означает, что это путь, по которому пойдет свет. Это означает, что только свет может следовать по путям, уводящим от тела, если выражение дает 0 и даже свет не мог бы удалиться, если бы он был отрицательным.

Вот как мы пришли к выводу о существовании черной дыры. Если 1 − 2 г М с 2 р < 0 , ничто не может ускользнуть, а если оно равно нулю, убежать может только свет. Так они сказали, что означает любое тело массы М который имеет радиус р ≤ 2 г М с 2 будет иметь настолько сильное гравитационное притяжение, что даже свет не сможет войти в него и впоследствии выйти. Поскольку это означает, что из такого тела никогда не может исходить свет (и поэтому оно будет выглядеть черным), и поскольку вещи падают в него, но не возвращаются (как дыра), они назвали его черной дырой.

Таким образом, первоначальное открытие черных дыр было полностью теоретическим [хотя позже они действительно обнаружили много черных дыр].
@PhyEnthusiast да, сначала у них была только математика, говорящая о том, что черные дыры должны существовать. Только гораздо позже мы нашли реальные доказательства, которые говорили нам о том, что мы считали реальностью.

Когда скорость убегания тела массы превышает скорость света, у вас есть черная дыра.

Это потому, что гравитация влияет на свет так же, как на материю.

Скорость света неизменна, поэтому ускорить ее выше невозможно. с . Из закона Ньютона мы знаем, что скорость убегания в от любой заданной массы в е с с "=" 2 г М р так что если масса М достаточно высока и расстояние р к достаточно малой массе в > с . Поскольку ничто не может иметь больше, чем с даже свет не может выйти оттуда. Граница, где в подходы с называется Schwarzschildradius.

Удобно, что скорость убегания света для черной дыры и ньютоновская механика на этот раз совпадают. Но это просто совпадение. Ньютоновская гравитация недействительна вблизи горизонта событий черной дыры, и это уравнение не использовалось для определения радиуса Шварцшильда. Вы заметите, что эта ньютоновская формулировка говорит, что вам нужно только, чтобы величина скорости была с Сбежать. ОТО идет дальше, говоря, что направление также должно быть радиально наружу, иначе выхода не будет.
Я еще этого не знал, спасибо за завершение моего ответа!
Я не завершаю ваш ответ, я указываю, почему это не правильный ответ
@JimdalftheGrey просто совпадение? Вы шутите?
@SeñorO Я не шучу, что объяснение этого с помощью ньютоновской механики и гравитации неверно и что это может совпадать, но не означает, что к этому следует относиться как к правильному подходу к ситуации.
Называть это совпадением менее правильно, чем объяснять радиус Шварцшильда с помощью ньютоновской механики.
@SeñorO Так это не условие или факт совпадения? Не только это, но и тот факт, что ньютоновская гравитация перестает действовать в этом режиме, делает тот факт, что она дает правильный результат на этот раз, результатом случайности. Это буквально совпадение
@JimdalftheGrey Нет, дело в том, что гравитация внутри радиуса Шварцшильда слишком сильна, чтобы фотон мог убежать. Гравитации снаружи нет. Это не совпадение. Совпадение похоже на то, как солнце и луна кажутся на небе одинакового размера.
@SeñorO Я не говорил, что слишком сильная гравитация внутри и недостаточно сильная снаружи была совпадением. Я сказал, что тот факт, что ОТО и ньютоновская гравитация дали один и тот же результат в области, где ньютоновская гравитация недействительна, является совпадением.
@SeñorO Нет, извините, Джим прав. Ньютоновская черная дыра качественно отличалась бы от ОТО. В частности, вы можете выбраться из ньютоновской черной дыры, даже не превысив скорости света, точно так же, как вы можете выбраться с Земли, так и не достигнув космической скорости. И свет, излучаемый изнутри ньютоновской черной дыры, уходит, уходит на большое расстояние и, в конце концов, разворачивается и возвращается обратно.
Что стоит за идеей, что свет не может покинуть черную дыру? [дубликат]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v