블랙홀에 가까워 질수록 속도가 빨라 집니까?

그렇다면 속도를 어떻게 알 수 있습니까? 중력이 증가함에 따라 시간이 느려지지 않습니까? 블랙홀 주변에서 시간이 느려지면 실제로 속도가 향상되지 않을 수 있습니까?

black-hole gravity

— dwstein
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또한 RobJeffries의 답변에 관심이 있고 일반 상대성 이론에 익숙하고 시간이 약간 남은 경우 블랙홀 물리학의 작동 방식에 대한이 강의를 youtube.com/watch?v=BdYtfYkdGDk 추천 할 수 있습니다 . 속도 증가 및 속도 저하에 대해서도 설명합니다.

— AtmosphericPrisonEscape

물체 속도를 측정하는 기준 프레임에 따라 다릅니다.

— Donald Duck

답변:

대답은 '예'또는 '아니오'또는 둘 다일 수 있습니다.

간단한 예를 들어 보자. 방사형 경로를 따라 블랙홀쪽으로 자유롭게 떨어지고 블랙홀에서 멀리 떨어져있는 사람이 관찰하는 경우 속도는 (먼 관찰자에 따라) (예 : Taylor, Wheeler & Bertschinger의 블랙홀 탐색 -6 장 무료 참조) 여기서 는 Schwarzschild 반경이고 음수 부호는 감소함에 따라 안쪽 속도 만 나타냅니다 .

v = - (1 - \frac{r_{s}}{r}) {(\frac{r_{s}}{r})}^{1 / 2} c,

$v = -\left(1 - \frac{r_s}{r}\right)\left(\frac{r_s}{r}\right)^{1/2}c\, ,$

r_{s}

$r_s$

r

$r$

이 기능을 플롯 경우 (. 테일러 등의 Ch.6에 그림 2 참조 - 자유롭게 사용할 수를)대로 속도가 증가의 초기 크기를 볼 수 감소하지만, 같은 다음 와 떨어지는 물체는 정지 한 것처럼 보입니다 (실제로 물체의 빛이 중력에 의해 적색 이동하므로 실제로 관찰되지 않을 수 있습니다). 그러나 속도가 먼저 증가한 다음 정지 상태로 느려지면 최대 속도를 거쳐야합니다! $r$ $r\rightarrow r_s$ $v \rightarrow 0$

최대 관측 이 시나리오 속도가 달성된다 이고 . $r=3r_s$ $0.384c$

물론이 이야기는 관찰자마다 다릅니다. 떨어지는 물체라면 속도는 이벤트 지평과 특이점을 향해 계속 증가합니다. 한편, 사건 지평 바로 위에 마우스를 올려 놓을 수있는 관찰자는 떨어지는 물체의 속도를 바로 아래로 측정합니다 . $c$

— 롭 제프리스
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이 질문에 대해 예 또는 아니오가 없으면 세부 사항에 유효성이 거의 없거나 전혀 없습니다.

— John

@ 존 당신의 의견은 무엇을 의미합니까? 기준 프레임을 지정하지 않고 측정 값에 따라 예 / 아니오 답변이 없습니다. GR에 오신 것을 환영합니다.

— Rob Jeffries

@RobJeffries 질문은 예 또는 아니오 형식으로 요청됩니다. 세부 사항은 가장 간결하고 직접적인 개방을 따라야 하지만 중요합니다 : 예 또는 아니오 [...].

— John

@John Black and White는 흑백 세계에 대한 답변입니까? 대답은 예 또는 아니오가 아닙니다. 나는 그것을 맨 위에 편집했지만 15 줄 답변에는 거의 필요하지 않은 것 같습니다.

— Rob Jeffries

@dwstein 예. 예를 들어 블랙홀의 슈바르츠 실트 반경이 1km 인 경우 이벤트 수평선 위로 2km 이상 떨어진 곳에서 38.4 %의 광속으로 가속되는 것을 볼 수 있습니다. 그것은 사건의 지평선에 다다랐을 때 멈출 때까지 느려지는 것처럼 보이지만 점점 더 붉은 색으로 변하고 어두워졌습니다. 평균적으로 우리는 상당히 짧은 시간 후에 마지막 광자를 볼 수 있습니다.

— Steve Linton

시간의 팽창은 블랙홀에서 멀리 떨어진 사람의 관점에서만 관련이 있습니다. 블랙홀에 가까운 시간은 여전히 블랙홀에 가까운 사람에게 정상적인 속도로 보이는 것으로 진행되고 있습니다. 영화 인터 스텔라 (Interstellar) 는 블랙홀 근처의 밀러의 행성에있는 우주 비행사 인 구리와 브랜드 (Copper and Brand)와 함께이 현상을 잘 묘사했습니다. 구리와 브랜드는 그들의 관점에서 시간이 지남에 변화를 경험하지 않았습니다.

블랙홀로 떨어지는 물질은 시간의 관점에서 어떠한 변화도 경험하지 않을 것이므로 중력의 매력에 의해 예상되는 것 이외의 속도 변화는 나타나지 않을 것입니다.

— 밥 516
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