Внутри горизонта событий находится сингулярность, и у нее есть поверхность. Учитывая, что даже свет не может избежать притяжения после пересечения горизонта событий, означает ли это, что все, что пересекает горизонт событий, будет ускоряться и двигаться со скоростью не менее после этого? Из-за релятивизма, сколько времени потребуется, чтобы объект «попал» в сингулярность?
Другими словами: у меня есть нерушимый корабль.
У него есть не такой уж чудесный двигатель, который позволяет мне контролировать мое приближение к черной дыре таким образом, что моя скорость до ЕН всегда составляет 1 м/с.
Как только я пересекаю ЕН, в моем двигателе заканчивается топливо.
Когда я пересеку горизонт, я запущу свои часы. Какое число будет на часах, когда я попаду в сингулярность?
РЕДАКТИРОВАТЬ 1:
Детали: Предположим, что черная дыра не вращается или вращается, что бы ни было проще всего ответить. То же самое и с заряженными.
Корабль пересек ЕН перпендикулярно, как мячик, балансирующий на булавке.
Забудьте о скорости корабля, представьте, что корабль удерживается на расстоянии 1 метра от ЕН волшебным тросом, который будет перерезан, когда мы захотим
Какое число будет на часах, когда я попаду в сингулярность?
Для черной дыры Шварцшильда радиальная геодезическая для массивного объекта удовлетворяет
Здесь масса отверстия, - масса падающего тела, - радиальная координата Шварцшильда объекта, - собственное время, измеряемое объектом, и - постоянная движения, идентифицируемая как энергия объекта. Единицы здесь такие, что . Горизонт событий находится на радиусе Шварцшильда. , а сингулярность находится в .
Если часы падают из состояния покоя на горизонте, то можно установить и оценить константу как , поэтому (1) упрощается до
Можно выделить -зависимость с одной стороны и -зависимость от другого. Для падающих часов выберите отрицательный квадратный корень:
Чтобы получить время свободного падения, интегрируйте из к получить
Интеграл оценивается как , так что результат
где последний шаг восстанавливает факторы и .
Для дыры в одну солнечную массу это 15,5 микросекунд. Сверхмассивные черные дыры могут иметь массу в десять миллиардов солнечных, что делает время свободного падения день или два ... возможно, достаточно времени, чтобы провести некоторые эксперименты внутри дыры (результаты которых не могут быть сообщены нам), прежде чем вы спагеттируете .
Когда вы свободно падаете к сингулярности, с вами никогда ничего особенного не происходит, если вы пересекаете ЕН. Тебе. Наблюдателю, находящемуся далеко от ЧД, кажется, что вы все делаете в замедленной съемке. Если он вообще может видеть вас, потому что длины волн фотонов, которые вы испускаете (которые заставляют его видеть), смещены в красную сторону для наблюдателя. Это красное смещение приближается к бесконечности, когда вы приближаетесь к ЕН.
Что вы увидите? В зависимости от размера ЧД для достижения сингулярности потребуется конечное время. В сверхмассивной ЧД расстояние до сингулярности будет больше, чем в малой.
Однако материал, из которого сделана ваша ракета, должен быть очень прочным. И вы тоже должны. Приливные силы вырастают до величины, которая разорвет вас и ваш космический корабль на части, прежде чем они будут поглощены сингулярностью.
Так что лучше спросите, что будет с элементарной частицей. Его не разорвет приливная сила. Вблизи сингулярности кривизна пространства-времени стремится к бесконечности. Пространство и время искривлены. Время почти остановится, а пространство растянется за гранью воображения. Но частица достигнет сингулярности (а как иначе она могла бы возникнуть?). Даже если пространство интенсивно растянуто. Это растяжение компенсируется истинным замедлением времени (то есть не только относительным).
Г. Смит
Леонардо
безопасная сфера