Как именно время замедляется вблизи черной дыры?

Эта веб-страница дает хорошее объяснение .

Чтобы упростить объяснение, вы должны понимать искривление пространства-времени вокруг черной дыры. Основной принцип заключается в том, что из-за искривления пространства-времени вокруг черной дыры «расстояние», которое должен преодолеть луч света, вблизи черной дыры больше. Однако наблюдателю в этом гравитационном поле скорость света всегда должна казаться равной 300 000 км/сек, время для этого человека должно замедляться по сравнению с кем-то, находящимся вне этого гравитационного поля, что связано с зависимостью скорости от времени к расстоянию.

Или, как говорится на веб-странице:

Если ускорение эквивалентно гравитации, отсюда следует, что предсказания специальной теории относительности также должны быть верны для очень сильных гравитационных полей. Таким образом, искривление пространства-времени материей не только растягивает или сужает расстояния в зависимости от их направления по отношению к гравитационному полю, но также, по-видимому, замедляет течение времени. Этот эффект называется гравитационным замедлением времени. В большинстве случаев такое гравитационное замедление времени незначительно и едва заметно, но оно может стать очень значительным, когда пространство-время искривлено массивным объектом, таким как черная дыра.

Черная дыра — самая компактная материя, какую только можно вообразить. Это чрезвычайно массивный и плотный объект в космосе, который, как считается, образовался в результате коллапса звезды под действием собственной гравитации. Черные дыры черные, потому что ничто, даже свет, не может вырваться из-под их чрезвычайной гравитации. Существование черных дыр еще окончательно не установлено. Крупные достижения в области вычислений только сейчас позволяют ученым моделировать формирование, эволюцию и взаимодействие черных дыр. Они делают ставку на мощные инструменты, которые сейчас строятся, чтобы подтвердить, что эти экзотические объекты действительно существуют.

Эта веб-страница содержит большое количество ссылок для дальнейшего изучения предмета: http://casa.colorado.edu/~ajsh/relativity.html

Хорошая аналогия странности пространства и времени вокруг черной дыры — путешествие из США в Канаду. Вы чувствуете себя примерно так же, и окружение выглядит так же (как будто ничего особенного не происходит с вами, когда вы пересекаете горизонт событий черной дыры), и цены в магазинах выглядят примерно так же, но если вы попытаетесь использовать деньги, которые вы привезли с собой, вам, вам вдруг придется делать эти нелокальные исправления. Точно так же ваше личное время всегда «ощущается» одинаково, когда вы исследуете черную дыру, но ваши часы идут медленнее, чем чьи-либо часы, которые находятся дальше от черной дыры.

И на самом деле пересечение горизонта событий черной дыры эквивалентно обмену ваших денег на (бесполезные!!!!) зимбабвийские доллары - ваши часы, кажется, полностью остановились, даже с точки зрения человека, далекого от черной дыры. хотя с вашей собственной точки зрения все кажется просто прекрасным.

PS- Черную дыру можно использовать только для путешествий во времени в будущее! Просто побудьте некоторое время рядом с горизонтом событий, а затем вернитесь. Для всех остальных, возможно, прошло гораздо больше времени, потому что ваши часы, казалось, бежали так медленно.

Время замедляется вблизи любого массивного тела; черные дыры — это просто самый крайний пример. Спутники GPS, вращающиеся вокруг Земли, должны учитывать тот факт, что время на поверхности Земли течет чуть-чуть медленнее, чем на геостационарной орбите — примерно на одну секунду каждые 60 лет.

В некотором смысле гравитация и замедление времени — одно и то же : оба они являются следствием искривления пространства-времени вблизи массивного тела. У вас не может быть одного без другого.

Согласно Википедии , время, измеряемое часами, замедляется (измеренное удаленным наблюдателем) в несколько раз.

В которой G — гравитационная постоянная Вселенной, M — масса черной дыры, r — расстояние от черной дыры до часов.

Именно так и тормозит.

Рассмотрим вопрос: Время замедляется? Знаем ли мы, что такое время? Это первая проблема. Не вдаваясь в подробности, рассмотрим такое определение: «Время есть наличие движения и сил». Это определение выводится следующим образом: рассмотрим две массы, вращающиеся вокруг друг друга и удерживаемые вместе силой. А теперь представьте, что время в этой системе замедляется. Вы ожидаете замедления движения. Что касается сил между двумя массами, они должны ослабевать с одинаковой скоростью, чтобы оставаться на одной и той же орбите. Если время и движение полностью остановились, сила должна исчезнуть.

Теперь следующий вопрос: откуда берется время или как оно производится? Мы живем в расширяющейся Вселенной, и время идет медленнее вблизи сильной гравитации, где расширение пространства происходит медленнее. Итак, время связано с расширением пространства или вызвано расширением пространства. Поэтому вокруг нейтронных звезд и черных дыр расширение пространства происходит медленно, вызывая замедление времени. Вы можете спросить, почему время замедляется с движением? Хорошо, если общее движение, допускаемое расширением пространства, постоянно, то если вы увеличите внешнее движение массы, то внутреннее движение замедлится. Это мы видим как замедление времени.

Я знаю, что черные дыры образуются в результате коллапса звезд, а черная дыра обладает огромной притягивающей силой. Гравитационное притяжение настолько мощное, что даже свет не может вырваться. Как мы все знаем, гравитация также влияет на свет. Итак, из-за гравитации время замедляется.

По словам Стивена Хокинга, время действительно замедляется вокруг черной дыры. Теперь это явление происходит из-за сверхгравитационной силы черной дыры. В силу этой огромной силы черная дыра искажает окружающее ее пространство-время до такой степени, что время вокруг нее значительно замедляется. Вы можете себе представить, что благодаря своей силе притяжения черная дыра удерживает пространство-время так близко к себе, что даже течение времени замедляется только потому, что черная дыра так сильно искривила ткань пространства-времени.