He visto la película Interestelar 3 veces, pero todavía no la entiendo. ¿Cómo entendió Cooper / TARS la singularidad cuando cayó por el agujero negro? ¿Cómo puedes explicar la singularidad en términos más simples?

Answer 1

Voy a explicar esto en términos muy simplificados. De hecho, la ciencia moderna todavía no sabe cómo funcionan exactamente tales cosas, pero esta explicación laica a continuación puede aclarar algunas dudas.

Antes de comprender la singularidad, debe comprender un hecho: la masa dobla el espacio a su alrededor, lo que da como resultado lo que sentimos como “gravedad”. El ejemplo más común para visualizar esto es imaginar una lámina delgada, estirada y plana de algún material elástico, con una bola pesada en el centro. Cuanto más pesada sea la pelota, más se doblará / doblará esta hoja. Así es como los objetos habituales como el Sol, los planetas, etc., doblan el espacio-tiempo a su alrededor, causando gravedad. Cuanto más pesado es el objeto, mayor es la flexión y mayor es la fuerza de la gravedad.

Ahora imagine un objeto realmente muy pesado, pero con un tamaño muy pequeño (alta densidad alucinante): algo así como un agujero negro. Doblará tanto el espacio a su alrededor que el espacio se curvará hasta el punto de una “singularidad”: un punto unidimensional con masa infinita, donde la gravedad se vuelve infinita, y donde las leyes de la física tal como las conocemos dejan de funcionar. Vea esta imagen sobre la singularidad del agujero negro:

(Fuente: La Física del Universo)

Ahora, la gravedad no solo dobla el espacio, sino también el tiempo, el tiempo puede interpretarse como la 4ta dimensión. Entonces el tiempo “se ralentiza” cerca de objetos masivos.

En la película, la humanidad futura ha aprendido mucho más sobre las 5 dimensiones y sabe cómo manipularlas para enviar “cosas” en el tiempo (usando tesseract). Creo que los futuros humanos crearon ese agujero negro en el que cayeron los alquitranes, o podrían haber usado las inmensas fuerzas gravitacionales para crear ese Tesseract. Es por eso que cuando Cooper cayó en el agujero negro, aterrizó en Tesseract, que los futuros humanos colocaron dentro del agujero negro, ya que Tesseract no funcionaría en ningún otro lugar porque requiere / usa los poderes de flexión del espacio-tiempo del agujero negro.

Answer 2

El comienzo de una singularidad es un lugar donde la deformación del espacio y el tiempo crece sin límites. Donde las deformaciones espaciales y las deformaciones temporales se vuelven infinitamente fuertes. Si pensamos en el espacio deformado de nuestro universo como la superficie ondulada del océano, entonces el comienzo de una singularidad es como la punta de una ola que está a punto de romperse, y el interior de la singularidad es como la espuma después de que se rompe. La onda suave, antes de romperse, se rige por leyes suaves de la física, análogos de las leyes relativistas de Einstein. La espuma después de que se rompe requiere leyes capaces de tratar con agua espumosa, análogos de las leyes de la gravedad cuántica con su espuma cuántica.

Una singularidad es una región donde, de acuerdo con las leyes de la relatividad general, la curvatura del espacio-tiempo se vuelve infinitamente grande, y el espacio-tiempo deja de existir. Dado que la gravedad de las mareas es una manifestación de la curvatura del espacio-tiempo, una singularidad es también una región de la gravedad de las mareas infinitas, es decir, una región donde la gravedad estira todos los objetos infinitamente en algunas direcciones y los aprieta infinitamente en otras. Uno puede concebir una variedad de diferentes tipos de singularidades del espacio-tiempo, cada una con su propia forma peculiar de estiramiento y compresión de las mareas. La singularidad predicha por los cálculos de Oppenheimer-Snyder es muy simple. Su gravedad de marea tiene esencialmente la misma forma que la de la Tierra, la Luna o el Sol; es decir, la misma forma que la gravedad de las mareas que crea las mareas en los océanos de la Tierra. La singularidad estira todos los objetos radialmente (en la dirección hacia y lejos de sí mismo) y exprime todos los objetos transversalmente. Imagine a un astronauta que cae primero en el tipo de agujero negro descrito por las ecuaciones de Oppenheimer y Snyder. Cuanto más grande sea el agujero, más tiempo podrá sobrevivir, por lo que para una máxima longevidad, deje que el agujero se encuentre entre los más grandes que habitan los núcleos de los cuásares: mil millones de masas solares. Luego, el astronauta que cae cruza el horizonte y entra al hoyo unas 20 horas antes de su muerte final: pero cuando entra, todavía está demasiado lejos de la singularidad para sentir su gravedad de marea. A medida que continúa cayendo cada vez más rápido, acercándose cada vez más a la singularidad, la gravedad de las mareas se hace más y más fuerte hasta que, solo 1 segundo antes de la singularidad, comienza a sentir que estira los pies y la cabeza y lo aprieta a los lados. . Al principio, el estiramiento y la compresión son solo un poco molestos, pero continúan creciendo hasta que, unas pocas centésimas de segundo antes de la singularidad, se vuelven tan fuertes que sus huesos y carne ya no pueden resistir. Su cuerpo se desmorona y él muere. En los últimos cien segundos, el estiramiento y el apretón continúan aumentando, y cuando llega a la singularidad, se vuelven infinitamente fuertes, primero a sus pies, luego en su tronco, luego en su cabeza; su cuerpo se dilata infinitamente; y luego, según la relatividad general, se fusiona y se convierte en parte de la singularidad. Es completamente imposible para el astronauta avanzar a través de la singularidad y salir del otro lado porque, según la relatividad general, no hay “otro lado”. El espacio, el tiempo y el espacio-tiempo dejan de existir en la singularidad. La singularidad es un borde afilado, muy parecido al borde de una hoja de papel. No hay papel más allá de su borde; No hay espacio-tiempo más allá de la singularidad. Pero ahí termina la similitud. Una hormiga en el papel puede ir hasta el borde y luego alejarse, pero nada puede alejarse de la singularidad; De acuerdo con las leyes relativistas generales de Einstein, todos los astronautas, partículas, ondas, lo que sea que lo golpeen son instantáneamente destruidos.

Answer 3

Debes recordar que es una película, basada en la física teórica, pero es una película y una historia ficticia …

Y me gustaría hacer hincapié en el hecho de que, aunque la física utilizada es precisa y tiene una base matemática sólida, la mayor parte se cree que no es factible, debido a las limitaciones tecnológicas actuales y también con el conocimiento del mundo real que tenemos .
(el agujero de gusano, por ejemplo, y esa estación espacial cerca de Saturno al final)

Y la película muestra a TARS enviando los datos que ha recopilado a Cooper en código Morse, no sabemos cuáles fueron los datos . TARS fue construido con fines de investigación y cuenta con equipos para adquirir y procesar tales observaciones …

¿Cómo entiende él la singularidad?

No lo sabemos
Teóricamente, cualquier cosa que se acerque incluso al horizonte de eventos de un agujero negro, experimenta una diferencia tan enorme en la fuerza gravitacional en sus pies y cabeza, que se alargan en estructuras tipo espagueti.
Si una persona sobrevive a eso, nadie sabe lo que verá una vez dentro del horizonte de eventos.

Pero la película describe una situación ficticia , donde Cooper y TARS caen en la singularidad (la singularidad es el centro del agujero negro, donde el sol se ha derrumbado hasta un punto), pero en lugar de desgarrarse por las fuerzas, caen en tesseract construido por seres futuros …

TARS hace las observaciones sobre algunas cosas (que no sabemos) y se las transmite a Cooper … Esta parte es completamente irreal e hipotética, todo lo que dice la película es que los “seres futuros” han aprovechado la tecnología para manipular el espacio-tiempo …

Si quieres saber qué piensan los científicos que realmente está allí, dentro de un agujero negro, intenta buscarlos en quora, ¡hay algunas respuestas brillantes!

¡Pero es una película excepcional, sin embargo!

Answer 4

Ok, antes que nada, todo desde que cruzan el horizonte de eventos, que es como “entrar” en el agujero negro, es fantasía. Lo que encuentran es algo supuestamente hecho por seres mucho más avanzados (¿humanos?) Donde puedes ver la línea de tiempo, etc.

Acerca de la singularidad física ya hay muchas buenas explicaciones aquí en Quora y a través de Internet, pero básicamente es el equivalente físico de un punto asintótico en matemáticas, un lugar donde nuestros modelos actuales van al infinito, y en física no nos gusta los valores infinitos son “alcanzables”.

Answer 5

Voy a responder esta pregunta más tarde cuando vea Intersteller porque realmente no tengo idea de lo que estás hablando en la película.

En lo que respecta a la singularidad física en relación con un agujero negro, es el punto en el centro de un agujero negro, donde se rompe nuestra comprensión actual del espacio y el tiempo.
Stephen Hawking citó la singularidad de la siguiente manera:
“Un punto en el espacio-tiempo en el que la curvatura espacio-tiempo se vuelve infinita”

Mira esto:
¿Qué es la singularidad? [Agujero negro]
El sitio del foro de física tiene una buena descripción.

Answer 6

Piensa en cálculo.

Si tiene una función como [matemática] g = 1 / x [/ matemática] donde [matemática] g [/ matemática] es una aceleración debido a la gravitación, entonces llega a algún punto [matemática] g = \ displaystyle \ lim_ {x \ a 0} \ frac {1} {x} = \ infty [/ math]

Answer 7

Kip Thorne fue el asesor científico de la película y también escribió The Science of Interstellar. Es un libro completo y detallado. Deberías leerlo. Alrededor del 10% del contenido estaba más allá de mi alcance.