Verursachen Schwarze Löcher Gravitations-Rotverschiebung? [Duplikat]

Angenommen, ein Lichtstrahl wird von einer Lichtquelle sehr nahe an der Singularität des Schwarzen Lochs, entfernt vom Gravitationszentrum des Schwarzen Lochs, emittiert. Warum entweicht das Licht nicht? Sollte die massive Schwerkraft des Schwarzen Lochs nicht einfach eine massive Rotverschiebung im Lichtstrahl verursachen? Wie zieht es ihn zurück? Ich weiß, dass es viele ähnliche Fragen geben könnte, aber ich brauche nur eine grundlegende Antwort für den Rotverschiebungsteil. Ich verstehe, dass, wenn ein Lichtstrahl in der Nähe des Schwarzen Lochs vorbeigeht, er sich biegt und hineingezogen wird. Aber was ist, wenn das Licht senkrecht vom Schwarzen Loch weggeht? Die Quelle liegt natürlich innerhalb des Ereignishorizonts. Ansonsten ist dies nur ein normaler Fall.

Liegt die Quelle innerhalb des Ereignishorizonts oder außerhalb? (Es gibt jetzt einige Zweifel darüber, ob Ereignishorizonte tatsächlich existieren, aber ertragen Sie mich.)
Ich habe eine Frage verlinkt, die meiner Meinung nach zu beantworten scheint, was Sie fragen, dh was mit einem Lichtstrahl passiert, der von innerhalb des Ereignishorizonts nach außen gerichtet wird. Wenn die Mathematik in dieser Frage etwas zu schwer ist, lassen Sie es mich wissen, und ich werde hier eine einfachere Erklärung versuchen.
Die bearbeitete Frage ist klarer, aber Sie scheinen immer noch zwei verschiedene Fragen zu verwechseln: 1) Wird der Strahl entkommen? (Nein, wird es nicht) und 2) wird es rotverschoben sein? (Ja, für einige Beobachter.)
Nun, Beta, Sie sagten, es wird für einige Beobachter rotverschoben sein. Wenn es nicht entkommen kann, wie wird es beobachtet? Und warum wird es nicht entkommen? Die Antwort unten lautet: >Wenn das Licht vom Schwarzen Loch weggeht, wird es rotverschoben, kann aber weggehen.
@JohnRennie Bitte können Sie es einfach mit einer direkteren Antwort erklären, da ich die Mathematik in der verknüpften Frage nicht verstehe. Danke :)

Antworten (2)

Es ist nicht so einfach. Zu Ihrer Frage versuchen Sie, sein Verhalten auf der Grundlage der Newtonschen Mechanik abzuschätzen. Aber dies basiert auf integrierten Kurven basierend auf den Einstein-Feldgleichungen und seine Mathematik ist völlig anders. Zum Beispiel sind die Umlaufbahnen im Allgemeinen nicht geschlossen und nicht stabil.

Wenn sich das Licht vom Schwarzen Loch entfernt, verschiebt es sich rot, kann aber verschwinden. Licht, das den Ereignishorizont passiert, wird in das Loch hineingehen und niemals herauskommen.

Licht, das zunächst auf einer kreisförmigen Umlaufbahn läuft, endet auch im Schwarzen Loch, wenn es unten begonnen hat 3 / 2 R G .

Sie können hier mehr über die stabilen/metastabilen und instabilen Umlaufbahnen um den BH lesen .

Haben Sie in Kürze Licht in der Lage zu entkommen?
Nein, wenn es am Horizont beginnt, dann nicht. Aber stellen Sie es sich nicht so vor, als würde jemand wie eine „Kraft“ auf das Licht einwirken und es zurückziehen. In der allgemeinen Relativitätstheorie gibt es so etwas nicht. In GR sollten Sie an die Schwerkraft denken, als ob sich die Richtungen des Raums (der Zeit) ändern würden. Bei einem EH sind sie so verändert, dass es keine Richtung gibt, die aus der BH hinausführt, genauso wie es in unserer Welt keine Richtung zurück in die Vergangenheit gibt.

Die radiale Koordinate innerhalb des Schwarzen Lochs ist zeitähnlich, so dass Sie, wenn Sie sich in dem Schwarzen Loch befinden (gemäß der allgemeinen Relativitätstheorie und unter Berücksichtigung eines Schwarzschild-Schwarzen Lochs), gezwungen sind, zur Singularität zu gehen. Es ist, als wäre die radiale Koordinate unsere übliche Zeitkoordinate, in der Sie nicht in die Vergangenheit reisen können.

Kruskal-Diagramm

Siehe zum Beispiel dieses Kruskal-Diagramm des Schwarzen Lochs. Die maximal erreichbare Geschwindigkeit ist C , das bedeutet weitergehen a 45 ° Linie in das Diagramm. Massive Teilchen werden gezwungen, im Lichtkegel zu bleiben, und sie folgen 0 − 45 ° Flugbahnen. Du kannst es nicht besser machen als 45 ° und Sie können nicht von der Singularität weggehen. Darüber hinaus ist der Horizont die unendliche Rotverschiebungsfläche (genauer gesagt, die effektive unendliche Rotverschiebungsfläche liegt etwas außerhalb des Horizonts, weil Sie kein experimentelles Gerät mit unendlicher Empfindlichkeit haben).

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