Warum sehen schwarze Löcher für uns schwarz aus?

Warum sehen schwarze Löcher für uns schwarz aus?

Die Frage mag komisch klingen, aber mein Kopf steckte drin. Wie wir wissen, scheinen Objekte, die in die Schwarzen Löcher fallen, in ihrem Ereignishorizont unverändert zu bleiben, da Lichter ihm nicht entkommen können. Zum Beispiel sehen wir im unteren Bild (Bild mit weißem Astronauten) des Schwarzen Lochs, dass der Astronaut in seinem Ereignishorizont verbleibt.

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Jetzt wissen wir auch, dass die Schwarzen Löcher ständig alle interstellaren Objekte und Meteore um sich herum ziehen. Wenn diese Objekte also vom Schwarzen Loch erfasst werden, sollten wir viele dieser Objekte unverändert auf seiner Ereignishorizontoberfläche sehen, daher die Die Farbe des Schwarzen Lochs soll nicht schwarz sein, sondern die verzerrte Farbe durch die Objekte (dh unteres Bild). Dennoch sehen wir auf den meisten Darstellungen und Fotos seine Farbe in reinem Schwarz.

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Warum also sehen wir Schwarze Löcher schwarz statt verzerrter Farben der Weltraumobjekte?

Antworten (2)

Weil das Licht auch in Richtung unendlicher Wellenlängen rotverschoben wird, wenn sich das fallende Objekt dem Ereignishorizont zu nähern scheint. Die beiden Dinge gehören zusammen - das Objekt scheint laut einem entfernten Beobachter am Ereignishorizont einzufrieren, aber das bedeutet, dass die Frequenzen des Lichts, das sie emittieren (laut demselben entfernten Beobachter), gegen Null tendieren.

Wenn Sie also ein Teleskop hätten, das extrem lange Wellenlängen sehen könnte, könnte das Objekt nur ein kleines bisschen länger "sichtbar" bleiben.

Wenn sich der Astronaut weit außerhalb des Schwarzen Lochs befindet, können wir den Astronauten normal sehen.

Als der Astronaut auf das Schwarze Loch zustürzt, werden die Dinge seltsam. Wir sehen nicht, wie der Astronaut den Ereignishorizont passiert, stattdessen scheint der Astronaut zeitgesteuert zu sein, wenn er auf den Ereignishorizont zufällt. Die Uhr an seinem Handgelenk scheint (aus unserer Sicht) langsamer zu laufen (er merkt es aus seiner Sicht nicht, die Uhr ist normal). Je näher er dem Ereignishorizont kommt, desto stärker wird das von ihm reflektierte Licht rotverschoben. Wenn er sich dem Ereignishorizont nähert, wird das Licht zu Infrarot rotverschoben (an diesem Punkt wird er unsichtbar erscheinen), dann zu Mikrowellen, dann zu immer längeren Wellenlängen, die immer weniger Energie tragen. Er wird schwarz und unsichtbar für uns.

Sie können also die Objekte, die in das Schwarze Loch gefallen sind, nicht sehen.

Aus der Sicht des Astronauten fällt er herunter und in kurzer Zeit gibt es eine Singularität in den Gleichungen. Es scheint, dass sein Körper zu einem einzigen Punkt unendlicher Dichte verdichtet ist, es scheint, dass die allgemeine Relativitätstheorie diesen Zustand noch nicht beschreiben kann, was eine Quantentheorie der Gravitation erfordern wird.