Если бы вы зависли над горизонтом событий черной дыры, увидели бы вы будущее Вселенной?

Короткий ответ на ваш вопрос - да. Если бы вы зависли на небольшом расстоянии над горизонтом событий на короткое время, для асимптотически плоских наблюдателей прошло бы очень много времени.

Давайте проведем некоторые расчеты! Если бы вы зависли, скажите расстояние$h\ll r_s$над горизонтом событий, то коэффициент замедления времени$\gamma$что вы чувствовали бы будет иметь форму

И таким образом, если вы потратите немного времени$t$над горизонтом событий, время$t\sqrt{r_s/h}$сошло бы за остальную вселенную. В частности, скажите, что вы$1$метр над черной дырой звездной массы (масса которой в три раза превышает массу Солнца — минимальная масса звездной черной дыры), коэффициент расширения равен$\gamma\approx 100$. Если бы вы зависли всего на один сантиметр выше, коэффициент расширения был бы$\gamma\approx 1000$. Если вы хотите, чтобы за одну секунду прошел миллион лет, вам нужно зависнуть примерно на 0,1 ангстрема от горизонта событий. В этом диапазоне фактическое описание горизонта событий, скорее всего, нарушается из-за квантово-механических эффектов.

Теперь давайте рассмотрим сверхмассивную черную дыру, масса которой в миллион раз превышает массу Солнца. Тогда, чтобы прожить миллион лет за одну секунду, потребовалось бы$h\approx 3\,\mu\text{m}$, что гораздо реалистичнее.

Итак, ваш второй вопрос был о излучении Хокинга. Краткий ответ на ваш вопрос - да. Черная дыра испарится через определенное время (очень большое время для очень больших черных дыр). Эта временная шкала эффективно ограничивает ваши путешествия в будущее и, таким образом, означает, что, поскольку черные дыры, похоже, не могут жить вечно, вы не можете продолжать это в течение неопределенного периода времени.

Черные дыры - это круто. Продолжайте учиться, и я надеюсь, что это помогло!

Однажды я узнал, что люди могут пережить ускорение до 10G. Черная дыра должна быть намного массивнее, чтобы вы могли выжить, паря на расстоянии 2 радиусов Шварцшильда, чем чтобы выжить, свободно падая за горизонт событий. Я даю грубое приближение того, что могло бы произойти, поэтому я опускаю числовые константы, близкие к 1. Чтобы разогнаться всего до 10 G при зависании на 2 радиусах Шварцшильда, черная дыра должна иметь массу около$1.25 \times 10^9$солнечные массы. Для более крупных черных дыр расстояние, на котором вы можете парить над горизонтом событий при ускорении 10 G в вашей системе отсчета, зависит от обратной величины массы черной дыры и скорости, с которой вы воспринимаете течение времени, линейно зависящей от массы черной дыры. черная дыра. Если черная дыра достаточно массивна, вы можете зависнуть на 10G достаточно близко к горизонту событий, чтобы ваше время сильно растянулось, а входящий свет сильно сместился в синий цвет. На самом деле вам нужно двигаться через пространство, которое постоянно затягивается в черную дыру, и чем ближе вы к горизонту событий, тем ближе к скорости света вы должны двигаться через это пространство, поэтому тем больше аберраций света вы увидите и кажется, что из узкой области исходит почти весь свет.