Esta pregunta se planteó en un episodio de Astronomy Cast hace un tiempo. Ofrece un experimento mental interesante, aunque se puede llegar a una respuesta razonablemente definitiva a la pregunta.
Imagine un escenario donde una nave espacial gana masa relativista a medida que se acerca a la velocidad de la luz, mientras que al mismo tiempo su volumen se reduce a través de la contracción de la longitud relativista. Si estos cambios pueden continuar hacia valores infinitos (que pueden), parece que tiene la receta perfecta para un agujero negro.
Por supuesto, la palabra clave aquí es relativista. De vuelta en la Tierra, puede parecer que una nave espacial que se acerca a la velocidad de la luz, de hecho, está ganando masa y disminuyendo en volumen. Además, la luz de la nave espacial se desplazará cada vez más hacia el rojo, posiblemente hasta casi la oscuridad. Esto puede ser en parte un efecto Doppler para una nave espacial en retroceso, pero también es en parte un efecto de dilatación del tiempo en el que las partículas subatómicas de la nave espacial parecen oscilar más lentamente y, por lo tanto, emiten luz a frecuencias más bajas.
Entonces, de vuelta en la Tierra, las mediciones en curso pueden indicar que la nave espacial se está volviendo más masiva, más densa y mucho más oscura a medida que aumenta su velocidad.
Pero, por supuesto, eso acaba de regresar a la Tierra. Si enviamos dos naves espaciales de este tipo volando en formación, podrían mirarse y ver que todo era bastante normal. El capitán puede llamar a una alerta roja cuando miran hacia la Tierra y ven que está comenzando a convertirse en un agujero negro, pero con suerte los futuros capitanes de nuestras naves espaciales tendrán suficiente conocimiento de la física relativista para no preocuparse demasiado.
Entonces, una respuesta a la pregunta de Astronomy Cast es que sí, una nave espacial muy rápida puede parecer casi indistinguible de un agujero negro, de un marco (o marcos) particular de referencia.
Pero nunca es De Verdad Un agujero negro.
La relatividad especial le permite calcular transformaciones a partir de su masa adecuada (así como la longitud adecuada, el volumen adecuado, la densidad adecuada, etc.) a medida que cambia su velocidad relativa. Entonces, ciertamente es posible encontrar un punto de referencia desde el cual su masa relativista (longitud, volumen, densidad, etc.) parezca imitar los parámetros de un agujero negro.
Pero un real El agujero negro es una historia diferente. Su masa adecuada y otros parámetros ya son los de un agujero negro; de hecho, no podrá encontrar un punto de referencia donde no lo estén.
Un agujero negro real es un agujero negro real, desde cualquier marco de referencia.
(Debo agradecer a mi papá: al profesor Graham Nerlich, profesor emérito de filosofía de la Universidad de Adelaida y autor de The Shape of Space, por su ayuda para armar esto).
