Ir para o conteúdo

Raio de Schwarzschild e dilatação gravitacional do tempo

Informe a massa (em massas solares ou terrestres) e a distância ao centro: veja o raio de Schwarzschild, o fator de dilatação do tempo e o desvio para o vermelho.

  • Roda no seu navegador

Entrada

Unidade da massa

A massa do objeto.

Na unidade escolhida.

Distância do ponto de observação ao centro, maior que o raio de Schwarzschild.

Resultado

O resultado aparece aqui.

As fórmulas

rs = 2 × G × M ÷ c²

tempo próprio ÷ tempo distante = √(1 − rs ÷ r) | 1 + z = 1 ÷ √(1 − rs ÷ r)

O raio de Schwarzschild rs é o raio do horizonte de um objeto sem rotação e sem carga com massa M. Usa-se G = 6,6743 × 10⁻¹¹ m³/(kg·s²), c = 299.792.458 m/s, uma massa solar de 1,9884 × 10³⁰ kg e uma massa terrestre de 5,9722 × 10²⁴ kg.

Do Sol à Terra em números

Para 1 massa solar, rs vale 2.953,235416 m, ou 2,953235 km. A 10 km do centro, um relógio anda a 0,8394500929 do ritmo de um relógio distante, e a luz sofre desvio para o vermelho z de 0,1912560479.

Se a Terra fosse um buraco negro, o raio seria de 0,00887 m. Na superfície real, a 6.371 km, o fator é 0,9999999993. Para 4.000.000 massas solares, rs é de 11.812.941,663292 km.

MassarsDistância ao centroFator de tempo
1 massa solar2,953235 km10 km0,8394500929
1,4 massas solares4,13453 km20 km0,8906590374
1 massa terrestre0,00887 m6.371 km0,9999999993

Limites sem rotação

  • A fórmula descreve objetos sem rotação. Buracos negros que giram têm outro horizonte, e a página não os cobre.
  • A distância r precisa ser maior que rs. Fora do horizonte de um objeto compacto, a dilatação cresce rapidamente perto de rs.
  • Estrelas e planetas comuns são bem maiores que rs: por isso a dilatação gravitacional neles é minúscula, como mostra o fator da Terra.

Perguntas frequentes

Como calcular o raio de Schwarzschild?

Use rs = 2GM ÷ c². Para 1 massa solar, rs é de 2,953235 km.

Como calcular a dilatação gravitacional do tempo?

Calcule √(1 − rs ÷ r), a razão entre o tempo próprio e o tempo de um observador distante. A 10 km de 1 massa solar, é 0,8394500929.

Qual o raio de um buraco negro de uma dada massa?

É o raio de Schwarzschild, proporcional à massa: cerca de 2,953235 km por massa solar. Para 4.000.000 massas solares, 11.812.941,663292 km.