Divulgación Sobre relatividad, agujero negros y c

[u_maligno]

Hola. Hay una cosa (bueno, muchas, pero es por poner sólo una ) que no me acaba de cuadrar con todo esto de la relatividad, agujeros negros, la velocidad de la luz, etc.. Y es eso de que la luz no puede escapar de un agujero negro pq la curvatura del espacio-tiempo es tan grande que la velocidad de escape es mayor que c. Bueno, asi sólo sí que lo entiendo, pero no entiendo cómo pueden formarse entonces los agujeros negros, si se supone que la gravedad se propaga también a la velocidad de la luz y no de forma "instantánea".

Quiero deci, cómo puede entonces propagarse la gravedad? cómo puede llegar al exterior si se propaga a la velocidad de la luz? por qué se dice que la luz no puede escapar de ahi y no se dice lo mismo de la gravedad?

En fin, seguro que hay algo que no entendi bien, para variar..

Salu2

[LeoDamLop]

Re: Sobre relatividad, agujero negros y c

Es la contradicción si consideras la gravedad como gravitones. Si tienen masa o su equivalente, deberían comportarse como las demás partículas.fotones u otros y no poder salir del agujero. Pero si se considera que la gravedad no los afecta, porque no tienen masa o su equivalente, quedan liberados de la atracción del agujero.

La otra posibilidad es considerar la gravedad como un campo, que existe desde antes de formarse el agujero negro. De esta manera, es el espacio quien se encarga de EMPUJAR las partículas hacia el agujero.

[u_maligno]

Re: Sobre relatividad, agujero negros y c

Bueno, yo no habia pensado ni en partículas ni nada, sino en algo propagándose por el espacio a velocidad c (como una onda o algo asin). Porque aunque no tuviera masa o no fuera una partícula se supone que lo haria por el espacio-tiempo y no por... es que no se me ocurre por donde si no.

[magic]

Re: Sobre relatividad, agujero negros y c

esque eso que tu dices que se propaga a velocidad c,es la particula hipotetica llamada graviton,lo puedes mirar desde el punto de la cuantica o la relatividad,unificar estos dos campos es lo que estan intentado ahora los fisicos

[Entro]

Re: Sobre relatividad, agujero negros y c

Clásicamente la gravedad es la manifestación de la curvatura del espaciotiempo. Esta curvatura viene producida o inducida por la presencia de materia/energía en una determinada región del mismo. Así pues, un agujero negro, tiene masa/energía, por lo tanto deforma el espaciotiempo de sus inmediaciones. Dicha deformación "se propaga" a lo sumo a la velocidad de la luz.

Si lo quieres ver desde el punto de vista de gravitones intercambiandose entre sistemas energéticos como manera de interaccionar gravitatoriamente, entonces has de recordar que no se tiene por qué preservar las leyes relativistas (el módulo del cuadrimomento al cuadrado no tiene por qué ser la masa al cuadrado) y por tanto los gravitones en ese caso serían capaces de tener cualquier velocidad (es lo que se llama partículas virtuales y que no están en la capa de masas). Sin embargo, no está claro que en todas las situaciones gravitatorias se puedan describir los fenómenos por intercambios de gravitones. Pero en principio no hay ninguna contradicción en este caso.

[u_maligno]

Re: Sobre relatividad, agujero negros y c

Entonces es una contradicción si se acepta que la gravedad se propaga a la velocidad de la luz (y no a cualquier velocidad como los gravitones) no? Quiero decir, si se propagara a esa velocidad por el mismo espacio-tiempo que deforma entonces no habria forma que formara () un agujero negro no? Porque tendria que recorrer ese espacio-tiempo deformado a la velocidad de la luz y entonces nunca llegaría al exterior y no podria seguir deformando nada que tuviera una curvatura mayor que la que se podria recorrer a la velocidad de la luz.. Eso o que se propaga a la velocidad de la luz pero no por el espacio-tiempo curvado sino por otra parte o de forma ¿virtual?

Yo es que no sé explicar todo esto con formulitas, pero ya me entendéis.

[Entro]

Re: Sobre relatividad, agujero negros y c

Entonces es una contradicción si se acepta que la gravedad se propaga a la velocidad de la luz (y no a cualquier velocidad como los gravitones) no?

Vamos a ver, cuánticamente las interacciones no gravitatorias se modelan como intercambio de partículas. Estas partículas pueden tener cualquier valor del momento, son partículas virtuales y no se requiere que verifiquen las relaciones relativistas.

Si modelamos la gravedad siguiendo esta imagen de partículas portadoras de la interacción entonces ya no hay deformación del espaciotiempo a nivel cuántico, la interacción viene dada por intercambio de gravitones. Estos, cuando generan la interacción son partículas virtuales, y pueden tener cualquier velocidad.

Quiero decir, si se propagara a esa velocidad por el mismo espacio-tiempo que deforma entonces no habria forma que formara () un agujero negro no? Porque tendria que recorrer ese espacio-tiempo deformado a la velocidad de la luz y entonces nunca llegaría al exterior y no podria seguir deformando nada que tuviera una curvatura mayor que la que se podria recorrer a la velocidad de la luz.. Eso o que se propaga a la velocidad de la luz pero no por el espacio-tiempo curvado sino por otra parte o de forma ¿virtual?

Lo que pasa es lo siguiente:

Gravedad = geometría del espaciotiempo (que responde dinámicamente ante la presencia de otros campos).

Un agujero deforma el espaciotiempo de forma que se obtiene que hay una región de la que el resto de campos no pueden escapar porque las geodésicas forman una superficie atrapada.

En general, aquí no hay propagación alguna de nada porque los agujeros negros que se estudian son situaciones estacionarias, no hay nada que se propague por el espaciotiempo, ni deformaciones del mismo ni nada por el estilo.

Otra cosa es estudiar como se propagan las deformaciones espaciotemporales en situaciones no estacionarias que describan un colapso, entonces en esa situación, el bicho colapsando emitirá ondas gravitacionales (o gravitones cuánticamente hablando) hasta que todo caiga por debajo de su radio de horizonte. A partir de ese momento solo saldrán gravitones virtuales. Esto es siguiendo la imagen de gravitones, que de hecho, no tiene por qué ser adecuada.

[u_maligno]

Re: Sobre relatividad, agujero negros y c

Ok. Gracias.

[LeoDamLop]

Re: Sobre relatividad, agujero negros y c

En general, aquí no hay propagación alguna de nada porque los agujeros negros que se estudian son situaciones estacionarias, no hay nada que se propague por el espaciotiempo, ni deformaciones del mismo ni nada por el estilo.

Otra cosa es estudiar como se propagan las deformaciones espaciotemporales en situaciones no estacionarias que describan un colapso, entonces en esa situación, el bicho colapsando emitirá ondas gravitacionales (o gravitones cuánticamente hablando) hasta que todo caiga por debajo de su radio de horizonte.

Un agujero de esta clase es todo menos que estático. Es decir siempre está creciendo o evaporándose, por lo cual su radio de horizonte está variando. Por lo cual debería estar emitiendo en todo momento influencias gravitatorias, que salen de él.

Vamos a ver, cuánticamente las interacciones no gravitatorias se modelan como intercambio de partículas. Estas partículas pueden tener cualquier valor del momento, son partículas virtuales y no se requiere que verifiquen las relaciones relativistas.

Quiere decir que como partículas (virtuales o no), poseedoras de influencia sobre el entorno, -es decir información-, pueden viajar por el espacio-tiempo a mayor velocidad que c?

Según la relatividad, esto no es posible. Ninguna información ni influencia puede viajar por el espacio-tiempo a mayor velocidad que la luz.

[Stormkalt]

Re: Sobre relatividad, agujero negros y c

Quiere decir que como partículas (virtuales o no), poseedoras de influencia sobre el entorno, -es decir información-, pueden viajar por el espacio-tiempo a mayor velocidad que c?

Una partícula virtual puede poseer una incertidumbre en su velocidad mayor o mucho mayor que c. Justamente, el principio de incertidumbre es el que permite lo antedicho.

¡Saludos!

[luis1048]

Re: Sobre relatividad, agujero negros y c

la teoria de la relatividad en ningun momento dice que la luz sea lo mas rrapido del espaciotiempo.. si no que dice que su velocidad es de 300000km\s..¡¡¡ y hay que estudiar mas a fondo la fisica cuantica..¡¡ para saber si puede exite algo mas rrapido que la velocidad de la luzz..¡¡

en cuestion a tu pregunta.. los agujeros negros estan formados por masa u atomos subatomicos.. asi que atraeen todo lo que sea materia..¡¡ y la luz es materia por ende se curbea..¡¡ en relacion al espaciotiempo..¡

[u_maligno]

Re: Sobre relatividad, agujero negros y c

Yo lo que he sacado en claro es que en el interior de un agujero negro no puede haber ondas o partículas que salgan de él si estas viajan (por el mismo espacio/tiempo curvado) a la velocidades iguales o inferiores a c. Así que la única forma que la gravedad que genera un agujero negro se propague más allá de su radio de horizonte es o propagándose a velocidades superiores a c (sean ondas, partículas virtuales o la deformación del propio espacio-tiempo) o no "viajando" por el espacio-tiempo curvado. Porque las dos cosas a la vez, que viaje a velocidades iguales o inferiores a la velocidad de la luz y que lo haga por ese mismo espacio-tiempo curvado del que la luz no puede escapar porque blabla no puede ser.

Yo de todos modos creo que sigo con la misma duda que tenía al principio, me cuesta mucho imaginarme que algo deforma el espacio-tiempo asi de forma instantánea y que a partir de cierto radio esta deformación empieza a propagarse a cierta velocidad, pero antes de eso nada de nada, ni deformaciones, ni ondas, ni nada en absoluto propagándose por ese espacio-tiempo deformado por.. por qué?

Es que luego se habla de que ese agujero tiene cierta masa, densidad, etc.. pero cómo se puede saber todo eso si se supone que nada de eso puede salir o interaccionar con el exterior? Lo de que haya estrellas que parezcan comportarse como si hubiera una especie de "masa invisible" a su al rededor, etc.. a mi no me acaba de convencer, porque igual podria explicarse todo eso de otra forma (suponiendo que existe otro tipo de materia que no vemos o yo qué sé) y no necesariamente suponiendo que existe un agujero negro que no vemos porque la luz no puede escapar de ahi pero que la gravedad, que se propaga también a la velocidad de la luz, sí puede hacerlo y por eso la estrella se comporta como si ahi hubiera una masa muy grande, etc..

En fin, que no sé, el movimiento de esa estrella ya no entraria en ese radio de horizonte, asi que (si no entendi mal que lo dijo Entro) ahí la gravedad (la que deforma el espacio-tiempo por el que viaja la estrella) sí se propagaría a la velocidad de la luz. Y lo que no me acaba de quedar claro es eso, que se propague a partir de algo que no está en el radio de horizonte del agujero negro (porque de ahi no puede salir nada de eso)..

[LeoDamLop]

Re: Sobre relatividad, agujero negros y c

Yo lo que he sacado en claro es que en el interior de un agujero negro no puede haber ondas o partículas que salgan de él si estas viajan (por el mismo espacio/tiempo curvado) a la velocidades iguales o inferiores a c. Así que la única forma que la gravedad que genera un agujero negro se propague más allá de su radio de horizonte es o propagándose a velocidades superiores a c (sean ondas, partículas virtuales o la deformación del propio espacio-tiempo) o no "viajando" por el espacio-tiempo curvado. Porque las dos cosas a la vez, que viaje a velocidades iguales o inferiores a la velocidad de la luz y que lo haga por ese mismo espacio-tiempo curvado del que la luz no puede escapar porque blabla no puede ser.

La gravedad no puede salir del agujero negro, pero no lo necesita si ya estaba afuera desde el principio.

Yo de todos modos creo que sigo con la misma duda que tenía al principio, me cuesta mucho imaginarme que algo deforma el espacio-tiempo asi de forma instantánea y que a partir de cierto radio esta deformación empieza a propagarse a cierta velocidad, pero antes de eso nada de nada, ni deformaciones, ni ondas, ni nada en absoluto propagándose por ese espacio-tiempo deformado por.. por qué?

La deformación del espacio existe separadamente cuando la masa de un agujero negro aún no se ha reunido. Cuando esas masas se encuentran en un punto, y forman la suficiente masa crítica para formar un agujero negro, ya la deformación del espacio existía, sólo tuvo que reunirse. No tuvo que salir del agujero.

Es que luego se habla de que ese agujero tiene cierta masa, densidad, etc.. pero cómo se puede saber todo eso si se supone que nada de eso puede salir o interaccionar con el exterior? Lo de que haya estrellas que parezcan comportarse como si hubiera una especie de "masa invisible" a su al rededor, etc.. a mi no me acaba de convencer, porque igual podria explicarse todo eso de otra forma (suponiendo que existe otro tipo de materia que no vemos o yo qué sé) y no necesariamente suponiendo que existe un agujero negro que no vemos porque la luz no puede escapar de ahi pero que la gravedad, que se propaga también a la velocidad de la luz, sí puede hacerlo y por eso la estrella se comporta como si ahi hubiera una masa muy grande, etc..

La medida de la trayectoria de los objetos “cercanos” a esa COSA (si no lo quieres llamar agujero) hacen creer que hay algo ahí que deforma el espacio como si tuviera cierta masa,(o como l haría cierta cantidad de masa concentrada en ese espacio) y está definido en cierto espacio, de manera que podemos calcular su densidad. Además se traga la materia, como se ha podido comprobar en algunos de ellos, así que porque no llamarlo agujero.

En fin, que no sé, el movimiento de esa estrella ya no entraria en ese radio de horizonte, asi que (si no entendi mal que lo dijo Entro) ahí la gravedad (la que deforma el espacio-tiempo por el que viaja la estrella) sí se propagaría a la velocidad de la luz. Y lo que no me acaba de quedar claro es eso, que se propague a partir de algo que no está en el radio de horizonte del agujero negro (porque de ahi no puede salir nada de eso)..

Como la estrella está afuera del agujero, le afecta la gravedad (la que ya está afuera) del agujero.

[u_maligno]

Re: Sobre relatividad, agujero negros y c

La deformación del espacio existe separadamente cuando la masa de un agujero negro aún no se ha reunido. Cuando esas masas se encuentran en un punto, y forman la suficiente masa crítica para formar un agujero negro, ya la deformación del espacio existía, sólo tuvo que reunirse. No tuvo que salir del agujero.

Pero entonces qué pasaría si el agujero negro desapareciera? seguiria habiendo una deformación del espacio-tiempo aunque ya nada la provocara?

La medida de la trayectoria de los objetos “cercanos” a esa COSA (si no lo quieres llamar agujero) hacen creer que hay algo ahí que deforma el espacio como si tuviera cierta masa,(o como l haría cierta cantidad de masa concentrada en ese espacio) y está definido en cierto espacio, de manera que podemos calcular su densidad. Además se traga la materia, como se ha podido comprobar en algunos de ellos, así que porque no llamarlo agujero.

Lo primero lo entiendo si esa masa deforma el espacio por el que pasan esos objetos cercanos, puedo imaginarme que ahi hay algo que no vemos que tiene masa y explica ese comportamiento (materia que no interacciona con la luz, por ejemplo).. Pero lo otro ya me cuesta más porque se supone que en el interior del agujero negro ya no ocurre nada de eso y eso (lo que ocurre dentro) ya no explica nada de lo otro.

[LeoDamLop]

Re: Sobre relatividad, agujero negros y c

Pero entonces qué pasaría si el agujero negro desapareciera? seguiria habiendo una deformación del espacio-tiempo aunque ya nada la provocara?

Lo primero lo entiendo si esa masa deforma el espacio por el que pasan esos objetos cercanos, puedo imaginarme que ahi hay algo que no vemos que tiene masa y explica ese comportamiento (materia que no interacciona con la luz, por ejemplo).. Pero lo otro ya me cuesta más porque se supone que en el interior del agujero negro ya no ocurre nada de eso y eso (lo que ocurre dentro) ya no explica nada de lo otro.

Cómo desaparecería el agujero? Sólo podria hacerlo, si se evaporara. es decir que perdiera materia y energía, es decir que disminuyera la cantidad de masa que contiene.
1- Si pierde masa, esa masa se lleva parte de la deformación del espacio, de manera que cuando terminara de salir toda la masa, la deformación ya se habría diluido por todo el espacio.
2- Como puede perder masa un agujero negro si nada puede salir de allí? Cuando pequeño me preguntaba mi tio Alfonso que ¿qué tenia que echarle a un barril para que pesara menos?. y la solución es: LLENARLO DE HUECOS. De esta misma manera se desocupa un agujero negro. llenándolo de antipartículas (creo un par y envio la antipartícula al agujero), que irán eliminando la masa que contiene. Se transformará en energia, que escapará con la partícula que se creó al iniciar este proceso. No es algo que puedas hacer en casa, pero la teoría existe.