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 Отменить
источник

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