Een speld, ideeën over simulatie.

Ja, maar moeilijk. Moeilijk omdat het o.a. om waarnemers in verschillende, of beter met het zwaartekrachtsveld vervormende coördinatenstelsels gaat. Als je een afbeelding van binnenuit probeert te simuleren zal dat niets opleveren omdat de crux juist is dat bijvoorbeeld elke waarnemer binnen het zwarte gat dezelfde waarnemingen zal doen. Kies je voor een waarnemer van buitenaf dan zal het beeld lijken op een bol van Escher.

Ach, je verliest altijd wat. Zelfs als je min of meer eendimensionaal werkt (poppetjes op een lijn die naar de "horizon" toe kleiner worden) kun je een hoop tonen.
Met twee dimensies zoals op het Escher-plaatje kun je bijvoorbeeld middelpuntvliedende kracht beter in beeld brengen: je zou in een simulatie een ongelukkige astronaut in een baan om het zwarte gat kunnen laten draaien.

Afgezien van het vervormen van het coördinatenstelsel à la Escher, zou je ook kunnen zien dat de poppetjes aan de rand niet alleen kleiner worden, maar ook vertragen: alles duurt daar veel langer. Poppetjes die in de buurt van de horizon komen (zowel er binnen als er buiten) worden steeds slomer (en zwaarder, maar dat zie je niet in de simulatie) en zullen overal eindeloos over doen (voor de externe waarnemer). Zelfs in het gat vallen wordt een zich voortslepend proces.
(De ongelukkige zelf zal overigens ook nooit eerdere inwoners van het zwarte gat de hand kunnen schudden. Even los van rotatie om het gat, als hij/zij de getijdekrachten al overleeft zal de zwaartekracht oplopen, maar dat "voelt" als eeuwig versneld blijven vallen.)

Niet alleen de poppetjes zijn dynamisch waardoor hun vertraging met het toenemende zwaartekrachtsveld duidelijk wordt.
Ook het Escherplaatje zelf verandert met de tijd. Alleen zal dat alleen in het begin van de simulatie, bij het ontstaan van het zwarte gat enigszins zijn waar te nemen. Voor een waarnemer van binnenuit zal de straal van zijn "heelal" met de lichtsnelheid toenemen. Voor de waarnemer van buitenaf zal dat allemaal plaatsvinden in de priegelige buitenrand van het diagram, en dan ook al snel na aanvang tergend traag. Stel je maar eens voor dat er oneindig veel detail aan de priegelig afgebeelde rand bijkomt. Dat zie je dus niet. En net zoals bij veel andere fractal-simulaties zul je misschien kunnen inzoomen, maar dan zie je gewoon weer meer van hetzelfde, nu uit het lokale perspectief.

Gaan we moeilijk doen? Ik bedoel maar, we komen dan voor de taak diverse krachten en natuurconstanten te vertalen naar ons plaatje. En dan komen we ook bij nogal verwarrende kip-ei kwesties. We zijn Einstein tenslotte niet.
Je zou de lichtsnelheid kunnen definiëren als de snelheid waarmee het heelal groter wordt. Beter lijkt de groote als vast te nemen (externe waarnemer) en de lichtsnelheidsloer te maken naar de rand toe.
Er bestaat iets vaags als massa dat een ruimtekrommend effect heeft of is, zich uitend als zwaartekracht. (En omgekeerd, gekromde ruimte heeft energie en dus massa.) Er is los daarvan een lichtsnelheid die iets te maken heeft met electrische en magnetische krachten. Bij een bepaalde concentratie van massa en dus ruimtekromming wordt de benodigde ontsnappingssnelheid groter dan de lichtsnelheid en wordt de massa gevangen binnen zijn Schwarschildradius. (R_S=2GM/c²)
En die radius zal vervolgens (in een intern coördinatenstelsel) met de lichtsnelheid toenemen.

In een rubbervel analogon veroorzaakt massa putjes in het rubber, komt de zwaartekracht door de helling van het rubber en is er een maximale hellinghoek waar het licht nog tegenop kan.
Ik ben in de verleiding de grootte van het gat "van binnenuit" te mappen op de hoeveelheid rubberoppervlak van de zich oneindig verdiepende en oprekkende deuk, terwijl de externe waarnemer van bovenaf kijkt en niet zoveel ziet gebeuren. Waarschijnlijk gaat dit laatste beeld mank: dat "doorzakken" van het rubbervel komt niet uit de klassieke vergelijking naar voren.

Ik denk wel dat er in de simulatie van vooral het ontstaan van het zwarte gat door een geleidelijke massaconcentratie iets te winnen valt door met een lage lichtsnelheid te werken. Als je dan ook "(bijna-) lichtsnelheid-deeltjes" en de "horizonvertraging" simuleert moet je een zich isolerend zwart gat kunnen verbeelden.
Toch moet de waarde van zo'n beeld niet overtrokken worden. Ik zou bijvoorbeeld niet weten hoe de equivalentie van zware en trage massa uit dit soort modelletjes naar voren zou moeten komen, laat staan allerlei relativistische effecten.
Voorzichtigheid blijft geboden.

---

Na deze speculatieve moeilijkdoenerij: ik heb nog weinig geprogrammeerd, maar wel een eerste programmaatje gemaakt in het "kleutertaaltje" Blockly. Dat zou op het web getoond moeten kunnen worden (als Javascript), en het zag er met weinig moeite best aardig uit."