ไม่คลื่นความโน้มถ่วงไม่สามารถผ่านหลุมดำได้
คลื่นความโน้มถ่วงติดตามเส้นทางผ่านกาลอวกาศที่เรียกว่า geodesic null นี่เป็นเส้นทางเดียวกันที่จะตามด้วยรังสีแสงเดินทางไปในทิศทางเดียวกันและคลื่นความโน้มถ่วงจะได้รับผลกระทบจากหลุมดำในลักษณะเดียวกับที่แสงเป็น ตัวอย่างเช่นคลื่นความโน้มถ่วงสามารถหักเหได้ด้วยเลนส์ความโน้มถ่วงเช่นเดียวกับคลื่นแสง และเช่นเดียวกับคลื่นแสงหากคลื่นความโน้มถ่วงข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์รอบ ๆ หลุมดำมันก็ถึงวาระที่จะเดินทางเข้าสู่เอกฐานและไม่สามารถหลบหนีได้
มีข้อแม้หนึ่งข้อสำหรับเรื่องนี้ เมื่อเราพูดถึงคลื่นความโน้มถ่วงเรามักหมายถึงระลอกคลื่นในกาลอวกาศที่ค่อนข้างเล็ก โดยเฉพาะมีขนาดเล็กพอที่พลังงานคลื่นความโน้มถ่วงไม่ส่งผลกระทบต่อความโค้งของกาลอวกาศ ดังนั้นเมื่อเราคำนวณวิถีการเคลื่อนที่ของคลื่นความโน้มถ่วงใกล้หลุมดำเราจะนำรูปทรงเรขาคณิตของหลุมดำไปคงที่นั่นคือไม่ได้รับผลกระทบจากคลื่นและเราคำนวณวิถีของคลื่นในพื้นหลังคงที่นี้
นี่เป็นวิธีการเดียวกับที่เราใช้ในการคำนวณวิถีของรังสีแสง เนื่องจากรังสีแสงมีพลังงานและโมเมนตัมอย่างน้อยก็ในหลักการพวกมันจึงมีสนามแรงโน้มถ่วงของตัวเอง แต่สำหรับทั้งรังสีแสงและคลื่นความโน้มถ่วงน่าจะมีอยู่ในเอกภพพลังงานที่นำมาใช้นั้นมีขนาดเล็กเกินไปที่จะทำให้เกิดความโค้งของกาลอวกาศได้
เมื่อคุณพูดในคำถามของคุณ:
ฉันคิดว่ามีบางสิ่งที่น่าสนใจเกิดขึ้นเพราะเวลาที่อวกาศทำงานใกล้หลุมดำ
ฉันเดาว่าคุณกำลังคิดว่าคลื่นความโน้มถ่วงอาจเปลี่ยนรูปทรงเรขาคณิตใกล้หลุมดำ แต่ตามที่อธิบายไว้ข้างต้นคลื่นความโน้มถ่วงทั่วไปไม่มีพลังงานเพียงพอที่จะทำสิ่งนี้ มันจะมีเหตุผลที่จะถามว่าเกิดอะไรขึ้นถ้าเราให้พลังงานกับคลื่นมากพอ แต่คำตอบกลับกลายเป็นว่ามันไม่ทำงานเหมือนคลื่นง่าย ๆ อีกต่อไป
คลื่นความโน้มถ่วงมีอยู่ในระบอบการปกครองที่เรียกว่าแรงโน้มถ่วงเป็นเชิงเส้นซึ่งพวกเขาเชื่อฟังสมการคลื่นที่โดยทั่วไปจะคล้ายกับแสงสมการคลื่นที่เชื่อฟัง ถ้าเราเพิ่มพลังงานมากจนแรงโน้มถ่วงกลายเป็นแบบไม่เป็นเชิงเส้น (เช่นกรณีหลุมดำ) การแกว่งในกาลอวกาศนั้นจะไม่เชื่อฟังสมการคลื่นอีกต่อไปและต้องอธิบายโดยสมการไอน์สไตน์แบบเต็ม ยกตัวอย่างเช่นมันได้รับการแนะนำ แต่ไม่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าพลังงานสูงจริงๆแรงโน้มถ่วง (หรือแสง) คลื่นสามารถโต้ตอบกับแต่ละอื่น ๆ ในรูปแบบของรัฐที่ถูกผูกไว้ที่เรียกว่าGeon ฉันสารภาพว่าฉันไม่แน่ใจว่าได้ทำงานมากแค่ไหนในการศึกษาความผันผวนในระบอบการปกครองนี้