Ik hoor weleens dat niets sneller is dan licht. Hoe is het dan mogelijk dat licht niet kan ontsnappen aan een zwart gat?

Is de tegengestelde trekkracht van een zwarte gat bij het niet kunnen ontsnappen van licht uit een zwart gat niet een bewijs dat de lichtsnelheid niet de hoogst mogelijke snelheid is?

Toegevoegd na 1 minuut:
Of moet ik het zien als een racewagen die wordt tegengehouden door een vrachtwagen. De racewagen is sneller, maar de massa van de vrachtauto geeft de doorslag.

Weet jij het antwoord?

/2500

Net zoals de maan niet ontsnapt aan de zwaartekracht van de aarde, zo ontsnapt licht niet aan de zwaartekracht van een zwart gat. Door de zwaartekracht van de aarde wordt de baan van de maan steeds afgebogen, met als resultaat dat de maan een cirkelbeweging maakt in plaats van rechtuit te bewegen. Zo wordt een lichtstraal ook constant afgebogen in de richting van het massamiddelpunt van een zwart gat. De snelheid blijft constant van grootte.

Je lijkt te stellen dat de trekkracht van het zwarte gat en de snelheid van het licht twee dingen zijn die als het ware met elkaar in gevecht zijn. In dit geval "wint" de trekkracht het van de lichtsnelheid. Dat is echter niet hetzelfde als zou de trekkracht "sneller gaan" dan het licht. Een kracht is niet hetzelfde als een snelheid. Niets gaat sneller dan het licht, maar het licht kan wel "ingesloten" raken. Als je een steen omhoog gooit ontsnapt die niet aan de aantrekkingskracht van Aarde: hij valt terug. Tenzij je 'm met dik 10 km per seconde omhoog zou gooien, dan blijft ie altijd maar wegvliegen. Zou de Aarde zwaarder zijn, of compacter, dan is zelfs die 10 km/s niet genoeg. Een zwart gat is zó zwaar en compact dat zelfs de lichtsnelheid niet meer genoeg is.

Het gegeven dát licht en andere elektromagnetische straling überhaupt een eindige snelheid heeft is hierin relevant. Om het effect dat zwarte gaten hebben te bevatten, is het raadzaam het idee van een zwart gat als een soort giga-stofzuiger uit het hoofd te zetten en deze te beschouwen vanuit Einstein's ruimte-tijd. Alles wat massa heeft slaat deuken in ruimte-tijd, aangezien massa direct in verband staat met zwaartekracht. Ook jouw en mijn lichaam bijvoorbeeld. Echter, zwaartekracht is de zwakste kracht in ons universum. Het effect van jouw lichaam op ruimte-tijd is daarom verwaarloosbaar. Deze effecten worden pas goed zichtbaar op grote schaal. Onze planeet, de Aarde bijvoorbeeld. Stel ruimte-tijd voor als een gespannen rubberen vel. Op dat vel leg je een stuiterbal (Aarde). Deze zal een kuiltje veroorzaken. Rol je vervolgens een pingpongbal (de Maan) richting deze kuil, dan zal het balletje worden afgebogen en (in ideale omstandigheden) om de stuiterbal blijven cirkelen. Je zal echter merken dat het pingpongballetje na zijn ontmoeting met de kromming die door de stuiterbal wordt veroorzaakt gewoon zijn weg zal vervolgen, mits de snelheid hoog genoeg is. Nu zijn zwarte gaten een geval apart. Wanneer een ster zwaar genoeg is (of beter gezegd: genoeg massa heeft), zal deze in zijn 'sterfproces' op gewelddadige wijze exploderen in vorm van een hyper- of supernova. De massa van de kern is niet meer opgewassen tegen de extreme zwaartekracht en implodeert. Deze massa wordt theoretisch oneindig compact samengeperst en slaat zo een gat in de eerder genoemde ruimte-tijd (ook wel singulariteit genoemd). Het gaat hier om stervende sterren die minimaal 5 keer de massa van onze ster, de Zon hebben. Ruwweg 1,5 miljoen keer de massa van de Aarde. In de analogie van het rubberen vel kan je dit vergelijken met een extreem zware knikker. De kuil wordt 'oneindig diep'. Ook licht zal de structuur van ruimte-tijd moeten volgen en belandt dus in dit zwarte gat zodra dit zich binnen de invloedssfeer (ook wel waarnemingshorizon genoemd) begeeft. De meest extreme gevallen vindt je in het centrum van sterrenstelsels. De tot de verbeelding sprekende superzware zwarte gaten. Dit zijn zwarte gaten met een massa die meer dan een miljoen keer hoger ligt dan die van de Zon. Helemaal zeker is het overigens niet dat niets sneller is dan licht.

de zwaartekracht van een zwart gat is zo ongelofelijk megasterk dat alles in de buurt ernaartoe wordt getrokken, zelfs het licht. dus je moet het inderdaad zien als de vrachtwagen en de raceauto.

Ik zou het zien als de aarde (zwart gat) en een zandkorrel (het licht). En als er iets van een ruimteschip ontwikkeld is door de bewoners van het zwart gat dan kunnen zij niet alleen de ruimte in maar dan zijn ze ook sneller dan het licht en als ze sneller dan het licht zijn dan zijn ze hier in een mum v tijd, alleen wij kunnen ze niet zien. Grt, Tino

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord op die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100