Ich weiß, dass selbst Licht nicht aus der Schwerkraft eines Schwarzen Lochs entweichen kann und die Geschwindigkeit von Licht und Gravitationswellen gleich ist. Wie können nur Gravitationswellen aus ihrer Schwerkraft entweichen?
Ich sehe diesen Satz die ganze Zeit und ich muss sagen, dass ich ihn sehr ablehne, weil er eine sehr schlechte Fehlbezeichnung ist. Neun von zehn Fällen, in denen jemand von einem Schwarzen Loch spricht, beschreibt er es als ein Objekt mit einer so starken Schwerkraft, dass "nicht einmal Licht entweichen kann".
Diese uneingeschränkte Aussage stellt jedoch ein starkes Missverständnis darüber dar, was Schwarze Löcher tatsächlich sind und wie sie funktionieren, und bewirkt nichts anderes, als unschuldige Zuschauer wie Sie zu verwirren. Die Schwerkraft eines Schwarzen Lochs ist nicht mehr oder weniger stark als jedes andere Objekt im Universum. Schwarze Löcher sind keine kosmischen Staubsauger, die ihre starken Gravitationskräfte nutzen, um alle nahegelegenen Materien, Lichter usw. aufzusaugen. Wenn Sie unsere Sonne durch ein Schwarzes Loch mit genau derselben Masse ersetzen würden, würden alle Planeten in unserem System umhergehen genau auf die gleiche Weise umkreisen und überhaupt keinen Unterschied bemerken (abgesehen vom Massensterben auf der Erde, weil keine Energie mehr von der Sonne empfangen wird).
Lassen Sie uns ein besseres Bild davon zeichnen, was ein Schwarzes Loch ist und wie es funktioniert. Ein Schwarzes Loch ist ein Massenklumpen, der so massiv geworden ist, dass die Gravitationskraft dieser Masse auf sich selbst, die versucht, sie zusammenzureißen, die Masse tatsächlich zu einer Singularität zusammenbricht. Die Singularität ist eine punktförmige Region des Raumes, in der die gesamte Masse enthalten ist. Etwas außerhalb dieser Singularität wird die Physik seltsam. Wenn Sie sich beispielsweise direkt neben dieser Singularität befinden und die Geschwindigkeit berechnen, die erforderlich ist, um von dieser Singularität wegzukommen (z. B. müssen Sie ~ 11 km / s zurücklegen, um von der Erde wegzukommen), finden Sie eine Geschwindigkeit, die viel ist größer als die Lichtgeschwindigkeit. Das ist der Ursprung des Satzes "nicht einmal Licht kann entkommen". AberWenn Sie weiter von der Singularität entfernt beginnen, benötigen Sie weniger Geschwindigkeit, um ihr zu entkommen, da Sie weniger Anziehungskraft spüren (die Schwerkraft nimmt mit der Entfernung ab). Dies bedeutet, dass in einiger Entfernung von der Singularität die Lichtgeschwindigkeit tatsächlich schnell genug ist, um dem Schwarzen Loch zu entkommen. Diese Entfernung ist so wichtig, dass Wissenschaftler ihr einen besonderen Namen gegeben haben, den Ereignishorizont . Es kann viel komplizierter werden als das einfache Bild, das ich oben gemalt habe, aber das ist die allgemeine Idee.
Wenn Sie das alles zusammenfügen, bedeutet dies, dass jedes Licht, das sich außerhalb des Ereignishorizonts befindet, keine Probleme hat, dem Schwarzen Loch zu entkommen. Nur das Licht in diesem Ereignishorizont kann nicht entkommen. Ebenso können Gravitationswellen außerhalb des Ereignishorizonts genauso leicht entweichen. Dies ist, was die Antwort von StephenG bedeutete, dass sie "außerhalb" des Schwarzen Lochs waren. Mit draußen meinte er außerhalb des Ereignishorizonts. Und es ist wahr, dass die Entstehung der Gravitationswelle, solange sie außerhalb des Ereignishorizonts entsteht, dem Schwarzen Loch entkommt.
Und nur als Referenz für die Größe hat das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie, das 4.000.000 Mal so massereich ist wie unsere Sonne, einen Ereignishorizont, der sich nur über ~ 10.000.000 km erstreckt. Das ist kaum bis zur Umlaufbahn von Merkur, wenn es sich in der Position unserer Sonne befindet. Sie sehen also, es ist nicht sehr schwer, außerhalb des Ereignishorizonts zu sein, da der Ereignishorizont astronomisch gesehen nicht so groß ist.
Gravitationswellen sind eine Verzerrung der Raumzeit außerhalb des Schwarzen Lochs. Sie müssen nicht fliehen, weil sie schon draußen sind.
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