Пространство-время вокруг черной дыры

Пространство-время, как вы сказали, изгибается вокруг тела в пространстве, и чем больше масса объекта, тем больше кривизна, это простейшим образом можно описать с помощью световых конусов и Шварцшильда. Черные дыры создают множество странных ситуаций в космосе, в которых происходят странные события. Черные дыры, хотя часто и представляют собой места сами по себе, имеют свою собственную географию. Есть две контрольные точки, которые нужно искать, когда человек падает в черную дыру, они называются Горизонт и Сингулярность. Сингулярность легче всего объяснить с точки зрения описания.

Как видите, сингулярность — это центр черной дыры, она также показывает нам относительное положение Горизонта, нашей второй контрольной точки. Горизонт определяется размером черной дыры. Расчет того, как рассчитать радиус Шварцшильда (где разместить горизонт), приведен ниже:

Важная вещь о Горизонте заключается в том, что НИЧЕГО ОСОБЕННОГО не происходит, если кто-то пройдет его, он не почувствует никаких особых ощущений и может даже не знать, что они прошли горизонт, если у них нет способа его измерить. Единственная интересная вещь, которая происходит на Горизонте, это то, что когда кто-то другой смотрит это, они видят странную ситуацию, но это переходит в совершенно другую тему для обсуждения. Сингулярность — единственное место, где можно что-то почувствовать, и эта штука была бы бесконечными приливными силами, разрывающими человека на части, потому что гравитация была бы бесконечной. Здесь мы возвращаемся к вашему первоначальному вопросу, гравитация НЕ является силой, о ней только говорят как о силе, чтобы ее было просто представить, но это искривление пространства, и, следовательно, кривизна была бы бесконечной. Но это только в сингулярности, на горизонте искривление не было бы таким интенсивным. Если вы хотите узнать точное уравнение, то поищите уравнения кривизны Риччи/Римана, поскольку я решил описать это в нематематическом смысле. Ниже я оставил схему черной дыры, чтобы помочь вам визуализировать ее.

( первоисточник )

Надеюсь, я помог и не слишком много болтал. Если вы нашли мое объяснение полезным и не слишком скучным, тогда поищите еще и даже попробуйте послушать Леонарда Сасскинда или Брайана Грина, оба действительно интересные, и у них есть видео на YouTube. Это действительно интересно, так что ныряйте как можно глубже, а потом еще глубже!

Общая теория относительности допускает наличие черных дыр любого размера (хотя сделать маленькую дыру может быть сложно или еще хуже, чем сложно). В качестве мысленного эксперимента это означает, что вы можете рассмотреть маленькую черную дыру, которая искривляет пространство-время точно так же, как солнце.

Эта черная дыра была бы намного меньше Солнца, но для нас здесь пространство-время выглядело бы точно так же (за исключением того, что мы не видели бы Солнце, а просто вращались бы вокруг маленькой черной дыры, окруженной оптическими линзами). Мы бы обошли его за один год, как всегда, Венера, Марс и все другие планеты также продолжали бы вращаться с обычной скоростью, потому что пространство-время здесь и там было бы совершенно одинаковым.

Единственная реальная разница была бы в том, если бы вы подошли к черной дыре так близко, что достигли бы места, где, если бы это было солнце, вы были бы на поверхности солнца. Если бы вы были на солнце и вошли внутрь, оно было бы горячим, но оно начало бы становиться менее изогнутым по мере того, как вы погружались бы глубже, пока в центре солнца оно не стало бы очень горячим, достаточно горячим для того, чтобы произошло слияние, но искривления почти не было бы.

Таким образом, Венера проходит через область с большей кривизной, а Марс проходит через область с меньшей кривизной. Если вы приблизитесь к черной дыре так же, как вы попали туда, где должно было быть солнце, то она будет становиться все более искривленной, потому что вы еще не достигли черной дыры (она намного меньше солнца). Вы продолжали бы изгибаться все больше и больше по мере приближения к черной дыре. Хуже того, та часть вас, которая чуть ближе к черной дыре, увидит гораздо более искривленную область, чем та часть вас, которая находится немного дальше, так что вы почувствуете растяжение от ощущения двух разных кривизн, и это чувство является реальным реальным эффектом. Он буквально разорвет вас на части, если вы подойдете слишком близко.