Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Может ли луч пересечь горизонт событий, если горизонт событий сам движется в сторону луча?

Хотелось бы узнать также о падающем предмете. При каких условиях луч и предмет смогут пересечь горизонт событий? Например, смогут ли они пересечь горизонт, если чёрная дыра сама движется в их сторону или при каких-то других условиях, например, при расширении горизонта событий?
ФизикаАстрономия+3
Дмитрий Орлов
Физика
  · 7,0 K
программист, интересны квантовая механика, теория относительности и астрономия  · 23 февр
А почему это должно что-то менять? Проще всего перейти в систему отсчёта, которая связана с ЧД. Будем для простоты полагать, что если она и движется, то равномерно без ускорения. Относительно этой ИСО просто немного поменяется начальное направления вашего луча света, либо скорость тела. Единственное уточню, что свет (и вообще любое тело) всегда пересекает горизонт невращающейся ЧД под прямым углом! Поэтому картинка, которая у вас показана, может быть справедлива только для вращающейся ЧД (причем довольно быстро вращающейся).
Почему только под прямым? А если угол падения 91 градус? Я не раз слышал информацию что расстояние до горизонта... Читать дальше
@Дмитрий Орлов, про прямой угол сложно описать простыми словами =). Но если мы верим теории, то это должно быть так, то есть все тела (и лучи света) должны пересекать горизонт параллельно друг другу. Их траектории не могут пересекаться иначе получатся всякие противоречия.
Кстати именно этот факт впервые навёл учёных на мысль, что площадь горизонта ЧД не может уменьшаться, когда в неё падает какой-то предмет или энергия. Я не помню как делались эти заключения, но нужно будет поискать научные статьи в интернете на эту тему.
Для невращающейся ЧД в силу симметрии угол будет 90 градусов (есть строгий математический вывод этого факта, но в силу симметрии понятно, что если угол один, то это должен быть перпендикуляр). А в случае вращения возникают сложные эффекты ОТО (увлечение систем отсчёта) и этот угол меняется. В предельном случае, когда ЧД вращается максимально быстро, этот угол вроде бы становится почти касательной к горизонту.
"Я не раз слышал информацию что расстояние до горизонта" - вне контекста сложно сказать, что имелось в виду. В ОТО вообще понятие "расстояние" довольно расплывчатое. Вы можете ввести любую систему координат для описания какой-то области пространства и можно получить что угодно =). Но сложно спорить с тем, что если объект будет падать в ЧД, то он сделает это довольно быстро за конечное время (по своим часам).
Когда вы слышите, что "время на горизонте останавливается", то это скорее эффект выбора системы координат. Это так называемая метрика Шварцшильда. Она даёт сингулярности на горизонте и может возникнуть ощущение, что там действительно всё останавливается и никакое тело не сможет пересечь горизонт. Но это просто неудачный выбор системы координат, где получается деление на ноль. Если задать метрику иначе, то этого не происходит!
Можете найти в интернете научные статьи по фразе "The river model of black holes". Думаю вам будет интересно! То есть ЧД можно представить как своеобразную воронку, которая засасывает внутрь себя пространство. Это гораздо более интуитивно понятно и там не возникает многих парадоксов! 
Помните аналогию Эйнштейна про ускоряющийся лифт и гравитацию? Вот здесь примерно такая же аналогия. Только в лифте поле однородное и направлено в одну сторону. А вокруг ЧД поле сферическое и имеет разную величину в зависимости от расстояния от центра.
Лучший
Физик, доктор, интересны квантовая механика и гравитация  · 9 нояб 2021
Вообще вопрос о движении чёрной дыры интересен, дело в том, что решение Шварцшильда сугубо центрально-симметричное, поэтому решение для движущейся поступательно чёрной дыры не очень понятно. Но если она движется равномерно, то можно перейти в систему отсчета, где она неподвижна, и тогда все происходит как в решении Шварцшильда. Скорость света не меняется, предмет... Читать далее
Горизонт Событий можно пересечь только из - за квантовых эффектов !
программист, интересны квантовая механика, теория относительности и астрономия  · 29 янв 2022
Ниже было верно сказано - просто перейдите в систему отсчёта, относительно которой ЧД неподвижна. И очень многие вопросы перестанут быть загадочными =). Ещё одна тонкость горизонта событий в том, что все лучи света пересекают его параллельно друг другу. Даже если чёрная дыра вращается и увлекает за собой падающие в них предметы, то при пересечении горизонта их... Читать далее
По образованию физик, работаю программистом  · 9 нояб 2021
Любой предмет может пересечь горизонт событий. Однако, время, которое ему на это потребуется, зависит от того, где расположен наблюдатель. Если наблюдатель расположен далеко (на бесконечности) от чёрной дыры (в нормальном пространстве-времени), то предмету потребуется бесконечное время. Самому же предмету, по его собственным часам, потребуется конечное и вполне... Читать далее
За Горизонтом Событий время не идёт ! Как туда можно попасть ? Горизонт Событий - место , где собирается всё... Читать дальше
Самопровозглашённый Теоретик  · 8 нояб 2021
Для внешнего наблюдателя луч будет очень долго , до испарения Чёрной Дыры пересекать горизонт событий . То есть , он никогда его не пересекёт . Наблюдатель внутри Чёрной Дыры тоже не увидит пересечения горизонта событий , так как для него горизонт событий будет существовать мгновение , за которое его ни что не пересекёт .
Ваш ответ помогает далёким от физики людям разобраться в том, почему я задал вопрос о пересечении горизонта... Читать дальше