Por que a luz não pode escapar de um buraco negro?

Ouvi dizer que a luz não pode escapar de um buraco negro . Pode? Se não, por que?

Um buraco negro tem um horizonte de eventos que 'marca o ponto de não retorno'. Então, sim, a luz não pode escapar de um buraco negro.

Por quê? Bem, pense em um 'tecido do espaço-tempo'. É a maneira mais fácil de entender a física em funcionamento aqui, na minha opinião.

Normalmente, o tecido ficaria assim:

_{(fonte: whyfiles.org )}

No entanto, um buraco negro tem tanta gravidade que se poderia dizer que "rasga" o tecido do espaço-tempo:

_{(fonte: ddmcdn.com )}

Quando a luz atinge essa área de gravidade incrivelmente intensa, ela simplesmente não pode sair - a luz viaja 'ao longo' do tecido e, como há um rasgo no tecido, pode-se dizer que simplesmente desaparece - ela se torna parte da singularidade .

Isso é uma simplificação, é claro, mas é o suficiente para entender pelo menos parte da física por trás desse fenômeno.

Eu gosto de pensar nisso em termos de velocidade de escape .

Velocidade de escape é a velocidade necessária para escapar da atração gravitacional de um determinado objeto. Para a Terra, essa velocidade é de 11,2 km / segundo (Mach 34!). Quando os foguetes decolam da Terra, eles não estão tentando atingir uma certa altura ou altitude, estão tentando alcançar uma certa velocidade, a velocidade de escape.

Quando um foguete atinge 11,2 kips *, ele atinge a velocidade necessária para deixar a Terra completamente. Se um foguete não atingir essa velocidade, independentemente de sua altura, ele voltará à Terra. (Você pode imaginar um balão mágico que lentamente o levará ao espaço, passando pela ISS e pela maioria dos satélites, e depois solte-o: como você não está indo rápido o suficiente, cairá de volta, passando por todos os satélites e colidir com a terra.)

Corpos gravitacionais menores, como a lua, têm velocidades de escape menores. É por isso que os astronautas lunares foram capazes de deixar a Lua com um estágio de subida tão pequeno , em comparação com o enorme Saturno V necessário para deixar a Terra: eles só tiveram que percorrer 2,4 km / segundo.

Para escapar do Sol, você teria que ir 617,5 km / segundo!

Felizmente para nós, a luz ultrapassa os 617,5 kips, para que possamos ver a luz criada no Sol. No entanto, à medida que você aumenta a massa de um objeto, a velocidade de escape pode atingir ou exceder 299.792 km / s, a velocidade da luz. Nesse ponto, nem a própria luz pode ir rápido o suficiente para escapar bem da gravidade e sempre será puxada de volta para o buraco negro.

* Abreviação de " ki lometers p er s econd"

Não se esqueça de que, se um buraco negro tem menos do que a massa estável atual de um buraco negro (3 massas solares), ele evapora - transformando sua massa em radiação. Nesse caso, emitia luz, principalmente raios X e gama, a uma taxa crescente à medida que sua massa diminui, até que todo o buraco negro se transforme em um flash de forte radiação.

http://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation

No entanto, essa luz é a massa do buraco negro que escapa na forma da forma mais básica de energia.