Какова скорость убегания черной дыры?

Скорость убегания Земли равна в знак равно 2 грамм М р , куда М это масса Земли и р его радиус (аппроксимируя его как сферу) и намного меньше скорости света с .

Но я хочу знать скорость убегания черных дыр. Это намного больше скорости света?

Формула скорости убегания в е знак равно 2 грамм М р
Возможно, вас заинтересует мой ответ на этот связанный вопрос , поскольку он указывает на то, что скорости убегания из черных дыр не совсем совпадают со скоростями убегания по Ньютону.

Ответы (2)

В ОТО энергетическая формула тела, брошенного вертикально в бесконечность, имеет вид

Е знак равно м с 2 1 р С / р

Как мы знаем, релятивистская формула энергии

Е знак равно м с 2 1 в 2 / с 2

Так

м с 2 1 в е 2 / с 2 знак равно м с 2 1 р С / р

следовательно, уравнение скорости убегания в общей теории относительности имеет вид

в е 2 знак равно с 2 р С р

куда р С знак равно 2 грамм М / с 2 - радиус Шварцшильда черной дыры, и р > р С

Это легко вывести

в е знак равно с р С р знак равно 2 грамм М р

Так что формула скорости убегания в ОТО и ньютоновской гравитации одинакова.

Таким образом, скорость убегания на горизонте событий будет равняться скорости света, когда отношение в радикале станет равным 1? Я правильно читаю? Это по-прежнему просто подразумевало бы бесконечную энергию, так что это кажется последовательным.
@AlanSE - Да, для точечного объекта.
Я не покупаю ваш вывод. Энергия частицы не дается второй написанной вами формулой, так как она не учитывает гравитационное поле, вы рассматриваете свободную частицу. Правильная энергия это Е знак равно γ м с 2 1 2 грамм М / р , что приводит к в е знак равно 2 грамм М / р ( 2 грамм М / р ) 2 .
Вернувшись к этому вопросу, ваш ответ верен для ЧД Шварцшильда, когда вылетающая частица движется радиально, а вы измеряете скорость от начальной точки. Формула, которую я написал, предполагает, что вы измеряете расстояние от точки в бесконечности, что не одно и то же, поскольку скорость зависит от координат.
Это верно только для радиального движения?

Скорость убегания от поверхности (т. е. горизонта событий) черной дыры точно равна с , скорость света.

На самом деле само предсказание существования черных дыр было основано на идее, что могут существовать объекты со скоростью убегания, равной с .

Где «поверхность» — это горизонт событий. Там не обязательно должна быть материальная поверхность.
Да, это означает горизонт событий.
Но если скорость убегания с , почему свет не может убежать?
Может, если исходит из места чуть выше горизонта. Но он теряет большую часть своей энергии и смещается в красную сторону.