Demora uma quantidade infinita de tempo para que algo caia além do horizonte de eventos de um buraco negro da perspectiva de alguém fora do horizonte de eventos. Os buracos negros também evaporam após um período finito de tempo, do ponto de vista externo, devido à radiação Hawking.
Isso significa que você nunca alcançaria o horizonte de eventos se caísse em um buraco negro porque o buraco evaporaria?
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Thomas
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Respostas:
Eu fiz essa pergunta a alguns físicos alguns dias atrás. Grandes mentes pensam da mesma forma, não é?
Primeiro, lembre-se de que a radiação Hawking é apenas hipotética. É não teoria. Se confiarmos nessa hipótese, é isso que podemos obter.
Na relatividade geral, os buracos negros podem ser descritos através de várias aproximações. Por exemplo, a solução de Schwarzschild para um buraco negro descreve-o como um objeto eterno - não algo que existe por alguns momentos e não existe para outros. De acordo com essa solução, o horizonte de eventos sempre deve ter existido e deve permanecer existindo eternamente.
Os buracos negros de Schwarzschild se aproximam dos buracos negros com muita precisão, mas como você pode dizer, eles não conseguem explicar como um buraco negro pode se formar e (assumindo que a radiação de Hawking seja real) não explicam como alguém poderia eventualmente evaporar.
Obviamente, essa solução não vai nos ajudar. Continuei procurando por um que descreva com precisão um buraco negro que se evapora e pode ser criado, mas não encontrei nada. A conclusão a que cheguei, juntamente com as perguntas que fiz, é que nossa pergunta tem um grande problema: a radiação Hawking é explicada pela teoria quântica de campos.
Portanto, você não pode simplesmente usar uma solução de GR para um buraco negro; você precisaria de uma mistura profana de teoria quântica de campos e relatividade geral (lembre-se de que GR e QFT são incompatíveis em muitas situações).
No final, tudo se resume ao quão pouco sabemos realmente sobre os buracos negros. Não é realmente possível determinar qual solução é a melhor e nossa incapacidade de conciliar QFT com GR representa um grande problema. A melhor resposta que eu poderia dar é "ninguém sabe realmente o que aconteceria se você continuasse se aproximando de um buraco negro".
Não sabemos se atingiríamos o horizonte de eventos, não sabemos se o buraco negro irá evaporar. Simplesmente não os compreendemos o suficiente para saber qual solução funcionaria ou como colocaríamos o QFT nela. Se de alguma maneira conseguirmos encontrar uma aproximação que combine adequadamente GR e QFT, presumo (mas não me cite nisso) que a situação que você descreveu seria possível.
Se é possível, a propósito, poderíamos dizer com confiança que um buraco negro de qualquer tamanho pode rasgá-lo através das forças da maré. As forças da maré se tornam mais fracas à medida que o tamanho do buraco negro aumenta, de modo que se supõe que um buraco negro grande o suficiente não o rasgue.
No entanto, se levarmos em consideração a radiação de Hawking e se o cenário proposto estiver realmente correto, o buraco negro diminuirá à medida que se evapora. Como ficaria menor a um ritmo mais rápido à medida que nos aproximamos do horizonte de eventos, logo seria pequeno o suficiente para nos separar.
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Existe uma FAQ existente para este tipo de perguntas:
http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/BlackHoles/fall_in.html
Para esta pergunta em particular, a resposta é não.
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Como foi mencionado em um comentário do @zephyr, a questão do tempo infinito é na verdade um problema.
À medida que você se aproxima de um buraco negro, o parente tempo para o seu ponto de vista não muda da mesma maneira que em um quadro de referência diferente.
Olhando para a sua própria situação, tudo aconteceria em "tempo real", no entanto, tudo o que seria observado sobre você e sua situação levaria "e uma quantidade infinita de segundos para que um segundo passasse".
Essa também é uma questão contestada , porque houve medições e possivelmente observações (eu precisaria verificar isso) de estrelas "caindo" em buracos negros. Portanto, o tempo infinito da perspectiva de observadores externos também não é possível.
Em suma, a melhor maneira de responder sua pergunta sem entrar muito na teoria, na hipotética ou na ciência louca é simplesmente declarar: Não, isso não significa isso.
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