Почему свет не может вырваться из черной дыры?

Я слышал, что свет не может выйти из черной дыры . Может это? Если нет, то почему?

black-hole light

Похожие вопросы по Physics.SE: physics.stackexchange.com/questions/25369 , physics.stackexchange.com/questions/46591 , physics.stackexchange.com/questions/33916 , physics.stackexchange.com/questions/8477 , physics.stackexchange .com / questions / 28297 и, возможно, больше.

— user88377

Ответы:

У черной дыры есть горизонт событий, который «отмечает точку невозврата». Так что да, свет не может вырваться из черной дыры.

Зачем? Ну, подумайте о «пространстве-времени». На мой взгляд, это самый простой способ понять физику на работе.

Обычно ткань будет выглядеть так:

_{(источник: whyfiles.org )}

Тем не менее, черная дыра обладает такой серьезностью, что можно сказать, что она «разрывает» ткань пространства-времени:

_{(источник: ddmcdn.com )}

Когда свет попадает в эту область удивительно интенсивной силы тяжести, он просто не может выйти - свет движется «вдоль» ткани, и поскольку в ткани есть разрыв, можно сказать, что он просто уходит - он становится частью сингулярности ,

Это, конечно, упрощение, но этого достаточно, чтобы понять хотя бы часть физики, стоящей за этим феноненом.

— Отменить
источник

Достаточно ли эффекта замедления времени самого горизонта событий, чтобы предотвратить выход света? Или это лишь маленький компонент того, что удерживает свет в черной дыре?

— Марк Роджерс

Это ужасно. В карикатуре "ткань-пространство-время" нет ничего такого, что касалось бы горизонта или почему это важно. Это буквально не имеет значения - вы отвечаете на что-то вроде «что происходит с вещами после того, как они упали в черную дыру?» вместо.

— Стэн Лиу

Мне нравится думать об этом с точки зрения скорости побега .

Скорость побега - это скорость, необходимая для преодоления гравитационного притяжения данного объекта. Для Земли эта скорость составляет 11,2 км / с (Мах 34!). Когда ракеты взлетают с Земли, они не пытаются достичь определенной высоты или высоты, они пытаются достичь определенной скорости, скорости спасения.

Как только ракета достигает 11,2 тысячи фунтов *, она достигает необходимой скорости для полного ухода с Земли. Если ракета не сможет достичь этой скорости, независимо от ее высоты, она упадет обратно на Землю. (Вы можете представить себе волшебный воздушный шар, который медленно поднимает вас в космос, поднимается над МКС и большинством спутников, а затем вы отпускаете: поскольку вы не двигаетесь достаточно быстро, вы упадете вниз, пройдя все спутники, и врезаться в землю.)

Меньшие гравитационные тела, такие как луна, имеют меньшие скорости вылета. Вот почему лунные корабли смогли покинуть луну с такой небольшой ступенью подъема , по сравнению с массивным Сатурном V, который потребовался, чтобы покинуть Землю: им нужно было всего лишь 2,4 км / с.

Сатурн против лунного модуля восхождения Модуль лунного восхождения

Чтобы избежать Солнца, вам нужно пройти 617,5 км / с!

К счастью для нас, свет идет быстрее, чем 617,5 тысяч фунтов, поэтому мы можем видеть свет, созданный на Солнце. Однако, когда вы увеличиваете массу объекта, в конечном итоге скорость побега будет соответствовать или превышать 299 792 км / с, скорость света. В этот момент даже сам свет не может идти достаточно быстро, чтобы хорошо уйти от гравитации, и всегда будет втягиваться обратно в черную дыру.

* Сокращенно « ки lometers р а Е.Р. сек econd»

— brentonstrine
источник

скорость побега для Земли составляет 11,2 кпс; однако это относится к брошенным предметам; вы должны бросить камень со скоростью 11,2 кбит / с (без учета атмосферного сопротивления), чтобы он покинул Землю и не упал назад; однако, если у вашего камня есть двигатель, который может применить тягу, он может покинуть Землю с гораздо меньшей скоростью. Чем дольше он способен применять тягу, тем медленнее он может уходить при уходе.

— Джмарина

Джмарина, это интересно, я этого не слышал. Не могли бы вы предоставить ссылку с дополнительной информацией или названием эффекта, который вы описываете?

— брентонстрин

@jmarina вроде правильно, но объяснение более интересное. Скорость побега фактически уменьшается с расстоянием от тела, от которого вы пытаетесь убежать. Например, на высоте 9000 км скорость спуска составляет около 7,1 км / с. Причина в том, что если вы движетесь со скоростью, нацеленной на то, чтобы просто пропустить Землю, вы бы набрали дополнительную скорость от падения к ней. И хотя скорость ухода от Солнца на поверхности Солнца составляет 617,5 км / с, на орбите Земли она составляет всего 42,1 км / с.

— Джейсон Гомаат

Ах я вижу. Скорость побега зависит от «свободной» скорости, которую вы получаете от гравитационного притяжения, если спускаетесь назад (но достаточно под углом, чтобы пропустить планету). Это правильно?

— Брентонстрин

@brentonstrine бесплатная скорость, которую вы упоминаете, которую вы получаете от гравитационной помощи: www2.jpl.nasa.gov/basics/grav/primer.php орбитальная скорость Земли составляет около 30 км / с, она немного меняется до 29kps, потому что орбита не является точным кругом, мы на самом деле ближе к Солнцу зимой и дальше примерно на миллион км летом. nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet

— jmarina

Не забывайте, что если черная дыра имеет меньшую текущую стабильную массу черной дыры (3 солнечные массы), то она испаряется - преобразуя свою массу в излучение, и в этом случае она испускает свет, в основном рентгеновские лучи и гамма, с возрастающей скоростью по мере уменьшения его массы, пока вся черная дыра не превратится во вспышку жесткого излучения.

http://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation

Тем не менее, этот свет - это масса черной дыры, выходящей в виде самой основной формы энергии.

— jmarina
источник

Хорошо, кто бы пометил ответы здесь как "не ответ", пожалуйста, прекратите? Под флагами есть описание, объясняющее, когда их следует использовать, но это не относится ни к одному из ответов в этой теме. Если это неясно, обратитесь к страницам нашего справочного центра или зайдите в наш Астрономический чат, чтобы обсудить то, что, по вашему мнению, может быть неправильным, с любым из ответов, представленных здесь. Флаги следует использовать для решения острых вопросов с сообщениями, а не для того, чтобы выразить несогласие с ними. Вот для чего и нужно голосование! Благодарность!

— TildalWave