Существует ли время и замедление времени в черной дыре?

Поскольку нахождение рядом с более сильными гравитационными полями вызывает замедление времени, можно ли это распространить на область за горизонтом событий? т. е. имеет ли смысл говорить, что кто-то вне черной дыры путешествовал бы бесконечно далеко в будущее по сравнению с кем-то внутри черной дыры?

Ответы (1)

Да, это правда, что наблюдатель снаружи черной дыры может достичь бесконечности в будущем, но наблюдатель внутри черной дыры не может. Но это не результат замедления времени, а скорее геометрия черных дыр и причинно-следственная связь.

введите описание изображения здесь

Это видно по тому факту, что как только наблюдатель пересекает горизонт событий, пространственноподобный и времениподобный векторы Киллинга меняются местами. Один из способов интерпретировать это состоит в том, что бедняга внутри горизонта событий никогда не останется на месте и БУДЕТ попасть в сингулярность. Сингулярность внутри черной дыры является результатом геодезической неполноты (для большинства черных дыр), т.е. все объекты, попавшие в черную дыру, за конечное собственное время столкнутся с сингулярностью и раздавятся.

Таким образом, у наблюдателя внутри черной дыры осталось только конечное количество собственного времени, в то время как наблюдатель снаружи черной дыры в принципе может прожить до бесконечности в будущем.

Посмотрите на приведенную выше диаграмму (известную как диаграмма Пенроуза ): правила просты:

  1. Все события (и наблюдатели) начинаются с линии Past Infinity .
  2. Поскольку события причинны, линии, начинающиеся из бесконечности в прошлом, не могут быть пространственноподобными, т. е. они должны проходить в пределах области ± 45 градусов относительно вертикальной оси в каждой точке.
  3. Только свет может двигаться точно под углом 45 градусов. На самом деле свет всегда распространяется под углом 45 градусов.

Итак, вы видите здесь, как только вы войдете в ровный горизонт, вы никак не сможете его избежать (если только вы не пойдете по пути, который образует угол больше 45 градусов по отношению к вертикали, то есть он движется быстрее скорости света . Но мы знаем, что это невозможно.) Вы всегда попадете в сингулярность. На самом деле, именно поэтому скорость убегания на горизонте равна скорости света. Все это можно увидеть из простой геометрии. С другой стороны, любой наблюдатель, не вошедший в горизонт событий, может продолжать движение до бесконечности.

Я также хочу указать источник изображения как веб-сайт Виктора Тота ( https://spinor.info/weblog/?p=5576 ).

Эта диаграмма нуждается в некоторых метках на своих осях, что такое пространство и что такое время? Это требует некоторого дальнейшего описания или ссылки на источник.
На диаграмме Пенроуза нет различий во времени и пространстве. На самом деле в ОТО нет разделения на пространство и время. Они оба представляют собой одну величину, то есть пространство-время.
На en.wikipedia.org/wiki/Penrose_diagram#/media/… время идет вертикально, а пространство горизонтально.
Это времениподобные и пространственноподобные направления. Это не означает, что для путешествия человека из пространственной точки А в пространственную точку В он будет следовать «космической» оси, как в википедии.
На самом деле, чтобы перейти из пространственной точки А в пространственную точку В, я буду следовать времениподобному направлению.
«Это не значит, что для путешествия человека из точки пространства А в точку пространства В он будет следовать «космической» оси, как в википедии». > Конечно, нет, так как для перехода из точки А требуется время к B. Итак, если ваша диаграмма представляет собой диаграмму Пенроуза, ось Y — это время, а x — пространство, как и на любой обычной пространственно-временной диаграмме. Я просто спросил, потому что эта диаграмма на самом деле не говорит сама за себя (для меня).
Как создатель этой конкретной диаграммы, я был бы признателен за указание авторства. ( spinor.info/weblog/?p=5576 )
Уважаемый Виктор, вы правы. Мои извинения. Я исправлю это как можно скорее.
Уважаемый @ViktorToth, я указал источник изображения. Это то, что я должен был сделать намного раньше, мои извинения.