Jeśli nic nie porusza się z prędkością światła, z wyjątkiem światła, w jaki sposób czarna dziura może również przyciągać światło do siebie?

14

Czy to dlatego, że ma super masywną grawitację i energię? A może jest to jakiś element przeciwświatłowy, ponieważ był kiedyś gwiazdą?

Timtech
źródło
3
Dlaczego mówicie „Jeśli nic nie porusza się z prędkością światła, z wyjątkiem światła”? Każda bezmasowa cząstka i związane z nią pole przemieszcza się w c. Jest to także prędkość grawitacji. Myślę, że pytanie opiera się na niewłaściwym założeniu.
Jeremy
1
Dokładne pytanie Odpowiedzi tutaj phys.vt.edu/~jhs/faq/blackholes.html#q4
Rob Jeffries

Odpowiedzi:

11

Grawitacja jest siłą i nie musi mieć „prędkości” 1 .

Ciało grawitacyjne ustawia wokół siebie pole grawitacyjne. Pamiętaj, że zanim fala świetlna zbliży się do ciała, pole to jest już ustawione . Siła grawitacyjna nie musi „sięgać” i „dogonić światła” - już tam jest.

W rzeczywistości nie jest to nawet siła (choć możemy to potraktować jako przybliżenie). Grawitacja zagina wokół siebie tkaninę czasoprzestrzeni, mieszając się ze znaczeniem „linii prostej”. Z różnych ramek odniesienia różne linie wyglądają prosto. Dla fali świetlnej inspirująca ścieżka wydaje się „prosta” i dlatego podąża tą ścieżką. Dla zewnętrznego obserwatora fala świetlna nie idzie prosto.

1. Tak, ale taka jest prędkość, z jaką rozprzestrzeniają się zmiany w polu, a nie prędkość, z jaką „dogania” inne rzeczy. Zmiany w polu grawitacyjnym rozprzestrzeniają się z prędkością światła.

Manishearth
źródło
10

To, co się dzieje, polega na tym, że grawitacja wytwarzana przez czarną dziurę jest po prostu tak duża, że ​​wypacza tkaninę czasoprzestrzenną w taki sposób, że każde światło, które przekracza horyzont zdarzeń, jest wprowadzane przez samą tkaninę - jest to szalone pojęcie i trudno jest rozejrzyj się. Ten schemat może pomóc:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Cofnij
źródło
Więc światło przyciągane jest przez grawitację, chociaż grawitacja nie może poruszać się tak szybko jak światło?
Timtech
@Timtech Grawitacja jest dziwną rzeczą - wypacza tkaninę czasoprzestrzenną, „kierując” światło do siebie. Zmienia samą ścieżkę światła.
Cofnij
Nie - zmienia materiał, po którym przemieszcza się światło, zupełnie jak kula tocząca się na kocu. Może zacząć od prostej, ale jeśli w kocu pojawi się zagłębienie, a piłka przejdzie w jego kierunku, zmieni kurs. Czarna dziura tworzy „mega depresję”.
Cofnij
1
@ Timtech Dodając do tego, co powiedział Undo i alternatywne wyjaśnienie, „światło porusza się w linii prostej” Nie ma w tym stwierdzeniu żadnej winy. Grawitacja po prostu przekręca przestrzeń w taki sposób, że proste linie prowadzą do wnętrza czarnej dziury. Pamiętaj, że linie proste (nawet równoległe) mogą się zbiegać w przypadku geometrii innej niż euklidesowa. Mam nadzieję, że wyraziłem się jasno.
Cheeku
@Timtech, dlaczego według ciebie grawitacja nie może podróżować tak szybko jak światło?
Jeremy
-1

Cóż, nie mam astronomicznego zaplecza, więc w kategoriach laika

Jeśli nic nie porusza się z prędkością światła, z wyjątkiem światła, w jaki sposób czarna dziura może również przyciągać światło do siebie?

Uważam, że OP jest zdezorientowany, w jaki sposób fala grawitacyjna może przechwytywać światło, jeśli oba mogą podróżować maksymalnie z prędkością C.

To nie działa w ten sposób. Powiedzmy, że przesuwasz masywne BH z pozycji X do pozycji Y, a obserwator znajduje się w odległości 1 LightYear od Y. Wtedy obserwator nie odczuje efektu grawitacji BH przez 1 rok, ponieważ tyle będzie potrzeba, aby osiągnąć fale grawitacyjne obserwatorowi. Oznacza to, że zmiany jego pola grawitacyjnego „Delta” rozprzestrzeniają się z prędkością światła.

Jak wspomnieli inni, grawitacja wygina / kształtuje tkaninę czasoprzestrzenną, więc po roku u obserwatora czasoprzestrzeń jest zginana zgodnie z grawitacją BH w Y. W ten sposób każde światło, które przechodzi w pobliżu obserwatora, zgina się, gdy podąża za czasoprzestrzenią . Dodatkowo, krzywizna przestrzeni BH tworzonej w ich sąsiedztwie jest tak silna, że ​​przestrzeń jest całkowicie owinięta wokół siebie i dlatego światło nie może uciec.

Zobacz to, aby uzyskać proste wyjaśnienie.

Ankit
źródło
Edytuj to, aby była to odpowiedź na pytanie lub opublikuj jako komentarz.
adrianmcmenamin