Si coloco un reloj cerca de un agujero negro, ¿las manecillas del reloj se mueven lentamente?

¿Qué tan grande es el agujero negro? ¿Hilado? No girando? ¿Cuánto “CERCA” de un agujero negro? ¿Al borde del horizonte de eventos? ¿A mil kilómetros del horizonte de eventos?

Como no ha especificado ninguno de los anteriores, consideremos un agujero negro de 1000 masas solares para el ejemplo. Los agujeros negros distorsionan severamente el espacio-tiempo solo en sus inmediaciones. Su efecto gravitacional en objetos distantes sería como cualquier otra estrella con la misma masa. Por ejemplo, si el Sol se convirtiera en un agujero negro manteniendo la misma masa, el radio del horizonte de eventos será de solo 3 kilómetros. Los planetas continuarán orbitando el agujero negro como si nada hubiera pasado. Solo los objetos que caen en el horizonte de eventos desaparecerán para siempre.

El radio del horizonte de sucesos de las mil masas solares en nuestro ejemplo sería de unos 3000 kilómetros. (el radio de un agujero negro de masa solar es de 3 kilómetros) . No puede ‘colocar’ el reloj ‘cerca’ de un agujero negro. Todo esta en movimiento. El material, como el gas, el polvo y otros desechos estelares que se han acercado pero que en realidad no han caído en él, forman un anillo aplanado alrededor del horizonte de sucesos llamado disco de acreción. Los discos de acreción se pueden ver, porque las partículas giratorias se aceleran a velocidades tremendas por la enorme gravedad del agujero negro, liberando calor y poderosos rayos X y rayos gamma en el universo a medida que chocan entre sí. Los discos de acreción que rodean los agujeros negros supermasivos se conocen como QUASARS. (fuentes de radio cuasi estelares).

Si su reloj está en alguna parte de esa región, estaría orbitando el agujero negro a una velocidad tremenda y antes de que se rompa en pedazos si puede observarlo y compararlo con el reloj que está en la Tierra, lo encontrará funcionando lentamente. (Disculpe el juego de palabras, ¡pero no tiene mucho tiempo!) La lentitud depende del tamaño del agujero negro. Después de todo, tienes una idea de la atracción gravitacional del Sol, por lo que puedes imaginar la atracción gravitacional de mil estrellas de masa solar. Lo que quiero decir es que el reloj funcionará lento incluso fuera del horizonte de eventos.

Cualquier región más allá del disco de acreción ya no se considera “cerca” del agujero negro.

Sí, el reloj funcionará normalmente en el marco de referencia del reloj, es decir, si lo lleva puesto y parado cerca del agujero negro (horizonte de eventos o más, ya que será absorbido), verá que el reloj funciona perfectamente. Pero, si ve desde la perspectiva de una persona parada muy lejos del agujero negro, el reloj parecerá moverse muy lentamente, dependiendo de cuánto se deforma el espacio-tiempo a su alrededor en comparación con la deformación alrededor del reloj.

Esto es así porque la diferencia en la deformación del espacio-tiempo cualquiera de los dos puntos determina el tiempo relativista entre los dos puntos.

Si aún no lo entiendes, mira la película INTERSTELLAR de Christopher Nolan. Obtendrá una idea bastante buena de cómo cambia el tiempo alrededor de los agujeros negros y otros cuerpos celestes.

¡¡¡Aclamaciones!!!

No lo es.

Para comprenderlo, debe comprender un poco sobre la física cuántica y cómo funcionan los relojes.

Considere que tiene un reloj normal de uso diario. Funciona en la base de la oscilación del cristal de cuarzo en el mismo. La oscilación no es más que la frecuencia en segundo es precisamente 32.768 Hz.

No importa dónde lleve su reloj, oscilará en la misma frecuencia hasta que tenga suficiente batería en su batería.

Y para responder sobre el agujero negro con el tiempo:

El tiempo en su reloj no será más lento, pero el tiempo real será más lento, para más detalles le recomiendo que vea la película interestelar en la que explicaron claramente al respecto. Si no entiendes verlo una vez más, nadie podría explicarlo aún más simple.

Gracias..

-Jay B

Este tema fue abordado por el famoso físico teórico Stephen Hawking en uno de sus episodios de INTO THE UNIVERSE WITH STEPHEN HAWKING. En realidad, el tiempo se ralentiza cerca de objetos de muy alta masa. Entonces, el tiempo cerca de un agujero negro también se ralentiza con respecto a cualquier otro punto. Además, cuanto más te acerques al agujero negro, más lento pasará el tiempo (por lo tanto, la velocidad de las manecillas del reloj cerca del agujero negro también disminuirá). Teóricamente, el tiempo se detendría por completo cuando estés lo suficientemente cerca del agujero negro debido a su masa infinita.