How kan Cooper falla i ett svart hål ur Dr Brands perspektiv eller någon på jorden?

8

Tja, den här frågan saknas av de flesta eller alla de som har sett filmen, men det har buggar mig sedan jag tittade på Interstellar för första gången. Så här är min fråga och jag hoppas att någon kan ge mig en giltig förklaring.

Som teorin om svarta hål antyder, för en yttre observatör, kan ingenting passera händelsehorisonten för ett svart hål. Det skulle ta en oändlig tid för Cooper att nå händelsehorisonten, om det ses från Dr Brands perspektiv eller någon på jorden. Med det menar jag att Cooper kommer att fortsätta falla och sakta ner när han närmar sig horisonten men han kommer aldrig att korsa den. På den tiden skulle människorna på jorden ha blivit utdöda.

Så hur lyckades Cooper spara människor på jorden; medan för människor på jorden, Cooper korsade aldrig händelse horisonten, och aldrig kommer. Nu när det gäller Dr Brand, skulle hon ha startat nya kolonier på Edmunds planet och de nya koloniserade människorna skulle ha utvecklats till 5d varelser, medan Cooper fortfarande faller. Det är för tvetydigt. Eller det är för felaktigt.

    
uppsättning Jagmohan Singh 13.03.2015 18:51

2 svar

5

Det är sant att i princip om en fallande observatör emitterar ljus på ett helt kontinuerligt sätt som i klassisk elektromagnetism (i stället för i diskreta fotoner som i kvantelektrodynamik) och utanför observatörer kunde upptäcka ljusvågor som hade blivit redshiftad till godtyckligt stora våglängder (ännu större än det observerbara universets diameter, säger), kunde en yttre observatör fortfarande se bilden av en fallande observatör som hängdes över horisonten för alltid. I praktiken, eftersom ljus utsänds i diskreta foton, och eftersom radiovågor med mycket stora våglängder är för svåra att upptäcka, kommer en yttre observatör att sluta se något ljus från en infallande observatör efter att de har nått tillräckligt nära till horisonten, som förklaras i "Kommer det inte att ta evigt för dig att falla in?" avsnittet detta svar från Usenet Physics FAQ . Också, om du läser "Ser du universum sluta?" avsnittet i det svaret ser du att om Cooper tittade på det yttre universum när han närmade sig horisonten såg han inte ett oändligt antal år gå ut på klockor när han närmade sig horisonten och han skulle fortfarande se alla utanför åldras i en begränsad takt efter att ha passerat (yttre) händelsehorisonten (ett roterande svart hål förutses i relativitet för att ha ett andra inre Cauchy Horizon där en observatör som kommer genom skulle se universums historia innan den passerar den, men som beskrivs i Science of Interstellar , räddades Cooper av Tesseracten före når denna horisont).

Men även om de fortfarande kunde se bilden av Cooper mycket nära horisonten, tror jag inte att det skulle vara något paradoxalt om dem också att se en Cooper som hade rymt från det svarta hålet . Anledningen är att Tesserakt verkar ha skottat honom ur en region av rymdtid och deponerat honom i en annan region som skulle ha varit omöjligt för honom att nå från den första regionen om inte för Tesseracten (det finns ingen normal sätt att fly från det inre av ett svart hål tillbaka till utsidan). Antag att det var en traversable maskhål med ett mun 1 ljusår från jorden och en annan mun 5 ljusår borta. Antag att en alien som parkerats nära munnen år 2015 bestämmer sig för att dyka in i den, kommer ut från munnen 1 ljusår bort samma dag 2015, då reser han till hälften av ljusets ljus till jorden och anländer i 2017. Då kommer vi att möta utlänningen 2017, men om vi pekar på tillräckligt kraftfulla teleskop vid munnen som är 5 ljusår bort, då ljussignaler från det avståndet tar 5 år att nå oss, kommer vi att se den munen som det var under 2012, och så borde vi fortfarande kunna se utlänningen i hans skepp parkerade bredvid den. Det finns inget riktigt paradoxalt om det här, det är bara en följd av det faktum att det ljus vi ser från de främsta 5 ljusåren reste till oss på "den långa vägen", medan den främling vi ser på jorden tog en genväg genom rymdtid .

Om någon dök in i ett svart hål och en gång inuti fann en mask av munhål vars andra mun var utanför det svarta hålet, så att den fallande observatören kunde komma undan och träffa en annan observatör som kretsade utanför det svarta hålet, utanför observatören kan fortfarande se en fördröjd bild av den fallande observatören nära horisonten * medan också ser en kött-och-blod-version av samma person bredvid dem. Tesserakt ger förmodligen en liknande "genväg" som länkar samman olika områden av rymdtid som inte skulle kunna nås från varandra annars.

* Tekniskt sett skulle ormhålets existens ändra platsen för absolut horisont , som är definierad som en distansperiod där det är omöjligt att fly och undvika singularitet, men det skulle fortfarande finnas en tydlig horisont som skulle ha samma mätbara egenskaper som horisonten av ett liknande svart hål utan maskhål i den.

    
svaret ges 13.03.2015 19:38
5

Som sagt av @Hypnosifl faller saker från utsidan av observatörerna aldrig aldrig i det svarta hålet. Jag skrev en hel blogginmatning om vad som kan se ut och jag skrev det specifikt på grund av vad som visas i filmen Interstellar .

Jag skrev en annan post som beskriver vad Cooper kan ha sett när han föll in i svarta hålet.

Av detta och det faktum att så långt som vår kunskap om det fysiska universet sträcker sig ingenting, flyr det från ett svart hål; vi kan härleda att Coopers interaktion med utlänningen måste ha skett ovanför händelsehorisonten.

    
svaret ges 14.03.2015 00:38