Как именно замедляется время у черной дыры?

Как именно замедляется время у черной дыры? Я слышал это как возможный способ путешествовать во времени, и я понимаю, что это каким-то образом связано с массивной гравитацией вокруг черной дыры, но как именно эта массивная гравитация замедляет время?

Лариан ЛеКуэлла

Чтобы упростить объяснение, вы должны понимать кривизну пространства-времени вокруг черной дыры. Основной принцип заключается в том, что из-за искривления пространства-времени вокруг черной дыры количество «расстояния», которое должен пройти луч света, больше вблизи черной дыры. Однако, для наблюдателя в этом гравитационном поле, свет должен казаться всегда 300 000 км / сек, время должно замедлиться для этого человека по сравнению с кем-то вне этого гравитационного поля, что связано с отношением времени / расстояния скорости.

Или, как говорит веб-страница:

Если ускорение эквивалентно гравитации, отсюда следует, что предсказания специальной теории относительности также должны быть действительными для очень сильных гравитационных полей. Таким образом, искривление пространства-времени материей не только растягивает или сжимает расстояния в зависимости от их направления относительно гравитационного поля, но также, по-видимому, замедляет течение времени. Этот эффект называется гравитационным замедлением времени. В большинстве случаев такое гравитационное замедление времени является незначительным и едва заметным, но оно может стать очень значительным, когда пространство-время искривляется массивным объектом, таким как черная дыра.

Черная дыра - самая компактная материя, которую только можно представить. Это чрезвычайно массивный и плотный объект в космосе, который, как считается, образован звездой, разрушающейся под действием собственной гравитации. Черные дыры являются черными, потому что ничто, даже свет, не может вырваться из его чрезвычайной гравитации. Существование черных дыр еще не установлено. Основные достижения в области вычислений только теперь позволяют ученым моделировать, как черные дыры образуются, развиваются и взаимодействуют. Они делают ставку на мощные инструменты, которые сейчас строятся, чтобы подтвердить, что эти экзотические объекты действительно существуют.

Эта веб-страница содержит большое количество ссылок для дальнейшего изучения этой темы: http://casa.colorado.edu/

Андрей

Хорошая аналогия для странности пространства и времени вокруг черной дыры - путешествие из США в Канаду. Вы чувствуете примерно то же самое, и окружение выглядит одинаково (как будто ничего особенного не происходит с вами, когда вы пересекаете горизонт событий черной дыры), и цены в магазинах выглядят примерно одинаково, но если вы попытаетесь использовать деньги, которые вы принесли с вы, вы вдруг должны сделать эти нелокальные исправления. Аналогично, ваше личное время всегда «чувствует» то же самое, когда вы исследуете черную дыру, но ваши часы работают медленнее, чем чьи-то часы, которые находятся дальше от черной дыры.

И на самом деле, пересечение горизонта событий черной дыры равносильно переводу ваших денег на (ничего не стоящие . ) зимбабвийские доллары - ваши часы, кажется, полностью останавливаются, с точки зрения кого-то далеко от черной дыры , даже хотя с твоей точки зрения все в порядке.

PS - Черную дыру можно использовать только для путешествий во времени в будущее! Просто немного побродите рядом с горизонтом событий и вернитесь. Возможно, прошло гораздо больше времени для всех остальных, потому что ваши часы, казалось, работали так медленно.

Anonymous

Время замедляется возле любого массивного тела; черные дыры - просто самый крайний пример. Спутники GPS, вращающиеся вокруг Земли, должны учитывать тот факт, что время на поверхности Земли проходит очень и очень медленно, чем на геосинхронной орбите, - примерно на одну секунду каждые 60 лет.

В некотором смысле, гравитация и замедление времени - это одно и то же : они оба являются следствиями кривизны пространства-времени вблизи массивного тела. Вы не можете иметь одно без другого.

Джон Хенкель

Согласно википедии время, измеряемое часами, будет замедляться (измеряемое дальним наблюдателем) на коэффициент

В которой G - гравитационная постоянная Вселенной, M - масса черной дыры, r - расстояние от черной дыры до часов.

Именно так оно и замедляется.

Anonymous

Задумайтесь над вопросом: время замедляется? Мы знаем, который час? Это первая проблема. Не вдаваясь в детали, рассмотрим это определение: «Время есть наличие движения и сил». Это определение получено следующим образом. Рассмотрим две массы, вращающиеся вокруг друг друга, удерживаемые силой. Теперь представьте, что время замедляется в этой системе. Вы ожидаете замедления движения. Что касается сил между двумя массами, они должны ослабевать с одинаковой скоростью, чтобы удерживаться на одной орбите. Если время и движение полностью прекратились, сила должна исчезнуть.

Теперь следующий вопрос: откуда берется время или как оно получается? Мы живем в расширяющейся вселенной, и время приближается к интенсивной гравитации, где расширение пространства происходит медленнее. Таким образом, время связано с расширением пространства или вызвано расширением пространства. Таким образом, вокруг нейтронных звезд и черных дыр расширение пространства происходит медленно, вызывая замедление времени. Вы можете спросить, почему время замедляется с движением? Хорошо, если общее движение, допускаемое расширением пространства, является постоянным, тогда, если вы увеличиваете внешнее движение массы, то внутреннее движение замедляется. Это мы видим как замедление времени.