Представьте себе очень большую черную дыру, масса которой равна большому количеству галактик. Предположим, что космическая станция находится на орбите вокруг черной дыры на некотором расстоянии от горизонта событий в точке A. Астронавт на корабле, назовем его наблюдатель B, стартует со станции в сторону черной дыры. Мне сказали (поправьте меня, если я ошибаюсь), что, с точки зрения наблюдателя Б, он не почувствует никакого эффекта от приближения к горизонту событий — по крайней мере, насколько он мог определить изнутри своего космического корабля. На самом деле видимый горизонт событий, с его собственной точки зрения, будет постоянно удаляться от него, так что он никогда не сможет его достичь. Это верно? Если бы он наблюдал за космической станцией из своего окна, он бы увидел, как она движется по орбите все быстрее и быстрее. Он увидит, как вокруг бегают обитатели космических станций. В конце концов он увидит, как многие поколения на космической станции рождаются, живут и умирают. По мере приближения к горизонту событий (как он видел его или к исходному радиусу Шварцшильда, как его видел А?), он видел, как рождаются и умирают звезды, и, в конце концов, формируются галактики, которые удаляются и исчезают. Он увидит всю жизнь Вселенной в одно мгновение, когда приблизится к черной дыре. Это верно?
Математически наблюдатель на космической станции мог рассчитать эти релятивистские эффекты. На самом деле наблюдатель А подсчитал бы, что по другую сторону горизонта событий оси пространства и времени фактически поменяются местами относительно его собственной точки зрения. Конечно, он не может заглянуть за горизонт событий, так что это будет строго математическое упражнение.
Теперь это основано на моем прочтении нескольких книг по общей теории относительности. Если что-то из этого не так, пожалуйста, скажите мне. В противном случае я предполагаю, что правильно интерпретировал вещи. Мои мысли обращаются к следующему мысленному эксперименту.
Теперь я делаю этот мысленный эксперимент. Я представляю множество звезд и галактик, движущихся внутри горизонта событий этой черной дыры (помните, что она очень велика). И я рассматриваю слой S на фиксированном расстоянии от сингулярности, но расположенный внутри горизонта событий, наблюдаемого из какой-то точки, скажем, с нашей исходной станции в A. Предположим, что человек находится в точке P на поверхности S. Ничего между P и этот наблюдатель P мог видеть сингулярность. Любой свет между сингулярностью и P будет двигаться внутрь к черной дыре, так что наблюдатель в P не увидит ничего, кроме черноты, если он посмотрит в направлении сингулярности. Истинный?
Что я хочу знать, так это то, что если бы наблюдатель P посмотрел наружу, на вселенную, что бы он увидел? Мне сказали, что из-за гравитационного линзирования он увидит, как весь свет, попадающий на горизонт событий, каким-то образом сконцентрирован. Я также хочу знать, как звезды и галактики, находящиеся внутри горизонта событий, но вне оболочки S, будут выглядеть для наблюдателя в P. Возможно ли, что, глядя вовне, он смотрел бы в прошлое? Возможно ли, чтобы он видел все пространство ограниченным своей маленькой оболочкой S и точками дальше, чем точки P были бы точками в его прошлом? Возможно ли, что на горизонте событий он увидит, как вся его оболочка сожмется в точку, как если бы она возникла в результате большого взрыва в его прошлом? И возможно ли, что пространство-время, которое он не может воспринять, между Р и сингулярностью оказывается в его будущем? С его собственной точки зрения,
Я не знаю, правильно ли что-то из этого. Просто кое-что, о чем я думал, и это может быть полностью на обед.
Он увидит всю жизнь Вселенной в одно мгновение, когда приблизится к черной дыре. Это верно?
Точно нет.
Посмотрите на диаграмму Пенроуза или просто посмотрите на черную дыру, например, в координатах Крускала-Секереса. Они разработаны, чтобы легко показать, что видят события.
В координатах Крускала-Секереша особенность выглядит как кривая и свет движется по правильным линиям под углом 45 градусов, как в пространстве Минковски.
Горизонт - это линия и события справа от него снаружи. Линии как для с представляют собой поверхности постоянного времени Шварцшильда и гипербол типа являются поверхностями постоянной площади Шварцшильда Постоянная не имеет отношения к массе черной дыры.
Так. Если масса очень-очень велика, внутренняя инвариантная кривизна на горизонте очень-очень мала. Но если вы посмотрите на конкретное событие, когда конкретный объект пересек горизонт, то увидите последний световой конус. И это события, которые он видит, прежде чем пересечься. Конечно, он видит точки с очень поздней временной координатой Шварцшильда, но эти события очень близки к нему. В основном то, что приблизилось раньше и пересеклось, вы видите свет до того, как оно пересеклось. И вы видите, как он пересекается, когда вы пересекаете. Но вы не видите ничего, что пересекается после того, как вы пересекаете.
Таким образом, вы можете видеть то, что пересекается раньше вас, но не то, что пересекается после вас. По крайней мере, пока вы еще не внутри. Для отдаленных частей вселенной вы видите события из далекого прошлого. Это обычный световой конус прошлого, простирающийся от события вашего пересечения.
ХОРОШО. Теперь продлите вашу кривую до сингулярности. Для этого еще есть событие. И конус прошлого света для этого. События за его пределами — это события, которые вы никогда не увидите. Хотя сейчас мы внутри, так что эти утверждения не поддаются проверке, если, возможно, вы тоже не войдете внутрь. И хотя вы могли бы видеть, как вещи пересекаются раньше вас, видя образ их пересечения с событием, в котором вы пересекались, вы никогда не видели, чтобы что-то попало в сингулярность, кроме, возможно, вас самих.
Снова посмотрите на случай, когда вы столкнетесь с сингулярностью, и проверьте ее прошлый световой конус. Теперь, прежде чем вы наткнетесь на эту сингулярность, вас разорвет на части, так что вы тоже не сможете сделать хорошую фотографию своего удара.
Но главное заключается в том, что если вы толкаете кого-то в черную дыру и программируете его аппарат так, чтобы он шел по определенному пути, и вы верите, что он действительно идет по нему, и ничто не мешает ему пересечься, тогда вы можете подождать конечное количество времени и начать делать что-то и пусть эти события находятся за пределами всего их прошлого светового конуса.
Они не увидят эти события. Проблема в том, что они не увидят эти события, если их корабль пойдет по этому маршруту. Но вы никогда не увидите, как они пересекаются. Вы никогда не узнаете, что они действительно следовали этой траектории. Так что, если вы начали делать то, что, как вы надеялись, они никогда не увидят, вы все равно можете встретиться с ними и услышать, что они передумали, что корабль развернулся и так далее. И нет конечного количества времени, которое вы можете подождать и подтвердить, что они пересеклись.
Так что, если они перейдут дорогу, будут вещи, которых они не увидят до перехода. И если они пересекутся, они попадут в сингулярность, и в зависимости от того, как они ее достигнут, будут вещи, которых они никогда не увидят, никогда, никогда. Но вы никогда не узнаете, что они сделали, сколько бы вы ни ждали, если вы тоже не перейдете, чтобы подтвердить, что они перешли. И тогда вы никогда не увидите, как они попали в сингулярность, так что трудно быть уверенным, что они были раздавлены.
И это потому, что если отверстие в блоке больше, и они входят первыми и устремляются в одну сторону, а вы входите туда, где событие вашего пересечения горизонта находится за пределами всего их прошлого светового конуса, тогда, возможно, законы физики отличаются в их регионе и в вашем. не знал бы, потому что вы видите только часть этого, части до того, как они были раздавлены.
Так что, если вы никогда не видите, как их раздавливают, а затем раздавливают вас, то для вас чисто теоретически то, что они раздавлены.
Человек, идущий к центру черной дыры, будет спагеттичен, как и любая другая материя, когда он войдет в центр и умрет. Однако сторонний наблюдатель увидит, что человек, приближающийся к середине, замедляется, прежде чем полностью остановиться, потому что свету требуется все больше и больше времени, чтобы достичь этого наблюдателя, чем ближе другой астронавт приближается к середине из-за гравитации. Источник
Ашер
пользовательLTK