¿Una singularidad define un BH?

Gran pregunta!

Entonces, ¿cuál es la definición de un agujero negro en primer lugar?

Un agujero negro es cualquier objeto que contiene un horizonte de sucesos, definido como la altitud desde su superficie donde la velocidad orbital es mayor que la velocidad de la luz, por lo tanto, la cláusula ‘incluso la luz no puede escapar’. Piense en el límite de Roche, pero para la velocidad orbital.

Resulta que un objeto no tiene que tener una singularidad para ser un agujero negro con esta definición. Las estrellas que están a punto de convertirse en agujeros negros, como las estrellas de neutrones, en realidad pueden tener brevemente un horizonte de eventos sin singularidad. Se verían y actuarían como un agujero negro segundos antes de que realmente tengan la singularidad. Agregue agujeros blancos, quásares en ruptura y todo el resto de los objetos conocidos / desconocidos / pronosticados en el universo y descubriremos que las singularidades no comparten una relación uno a uno con los agujeros negros.

Pero todas las singularidades son técnicamente agujeros negros, ya que tienen un radio en el que la velocidad orbital es mayor que la velocidad de la luz.

Entonces, todas las singularidades son agujeros negros. Pero no todos los agujeros negros son singularidades.

¡Espero que esto ayude!

La singularidad está en el centro de un agujero negro, por lo que no lo define, ya que hay otras partes del agujero negro como el horizonte de eventos.

La singularidad es la parte menos comprendida de un agujero negro porque actualmente no tenemos las matemáticas para rectificar los 2 mundos de la física que gobiernan el espacio-tiempo, la relatividad general y la mecánica cuántica.

Iría un poco más allá que las otras respuestas y diría que, dado que la zona dentro del horizonte de eventos no se puede observar, no es parte del universo observable, y las preguntas sobre lo que está sucediendo allí son más metafísicas que físicas. Además, desde nuestro punto de vista en cualquier parte del universo observable, el horizonte de eventos y la posible singularidad en su interior aún no existen. Se encuentra en nuestro lejano (¿infinito?) Futuro. Las cosas que caen se vuelven rojas a la invisibilidad (se desvanecen a negro … ¡objetos con nombres muy apropiados!)

Un observador que cae probablemente descubre lo que está sucediendo dentro de un período de tiempo muy finito desde su perspectiva, pero no puede comunicarnos lo que observa en un tiempo razonable (asimétricamente cerca del EH) o en absoluto (dentro del EH).

Pero todos saben que GR no puede ser más que una aproximación a la realidad física en circunstancias en las que se deben tener en cuenta los efectos cuánticos. Por lo tanto, las deducciones extrañas que se pueden extraer de la teoría en tal situación pueden no corresponder en absoluto a la realidad. (La radiación de Hawking, un túnel cuántico hipotético desde adentro hacia afuera de un EH, muestra que se necesita una teoría cuántica para explicar completamente un EH). Dado que no hay posibilidad de acercarse lo suficiente a un agujero negro para hacer observaciones detalladas, la única esperanza para una teoría tan mejor radica en poder deducirlo de otras observaciones (física o cosmología de alta energía o quién sabe qué).

Respuesta corta, no siempre.

Un agujero negro es una ocurrencia en la que un cuerpo como una estrella de neutrones se vuelve tan masivo que los neutrones y electrones no pueden superar la presión de degeneración de neutrones y la estrella efectivamente colapsa bajo su propia gravedad formando un agujero negro.

Una singularidad es el supuesto centro del agujero negro, con densidad infinita y sin geometría de coordenadas general. A pesar de esto, esto no significa que todos los agujeros negros sean definitivos de singularidades, como has dicho en tu pregunta

La característica clave de los agujeros negros es su horizonte de eventos : un límite sugerido donde toda la materia no puede escapar de su atracción gravitacional.

Espero que esto ayude.

Hmmm, en realidad, y sorprendentemente encuentro que la respuesta del chico de TI (Nigel) es la más correcta de las 3 a continuación, obviamente ha estado leyendo sobre la teoría cuántica, en sus formas no ortodoxas. ¡Saludos, Nigel!

De todos modos, en términos ortodoxos, el radio de Schwarzschild, dado por:

Es un enfoque asintótico, incluso para la estrella colapsada, debido a la dilatación del tiempo gravitacional, dada por:

Debido a que el término 2GM / c ^ 2 es el radio de Schwarzschild:

Cuando r se acerca, rs t ‘se expande hacia el infinito. La trama de esto es asintótica. Es decir, un agujero negro toma infinito para alcanzar su propio radio de Schwarzschld (que no debe confundirse con el horizonte de eventos). La ‘singularidad’ descrita por el Principio Holográfico de la Teoría Cuántica es en realidad la superficie, por S = A / 4, un sistema entrópico de 2 dimensiones donde el tiempo NO es una dimensión válida. El tiempo no es una dimensión en el sistema holográfico porque t ‘se ha expandido hacia el infinito y, por lo tanto, no tiene significado en nuestro cosmos (dominio) finito.

Un gráfico de t ‘vs rs / r parece

Aunque parece engañoso que quiere pasar directamente por ‘1’, puede ver que a medida que los valores se acercan a 1, se acercan cada vez más. Por lo tanto, decimos:

y por lo tanto, t ‘

El otro enfoque es mirar a G desde la perspectiva de la persona que colapsa en la formación del agujero negro:

G ‘= 6.67384 (80) × 10-11 m3 / Kg (s) 2

Sustituye t ‘por s

G ‘= 6.67384 (80) × 10-11 m3 / Kg (t’) 2

Luego obtenemos (como se ve desde el interior del sistema) una característica auto-similar (fractal):

En cuanto a cada cambio en t ‘hay un cambio asociado en G’. Evidenciado por:

Podemos tomar el parámetro Hubble, H0, y promediar los datos WMAP a 70.9 km / sMpc:

La pendiente / intersección tangente se describe en Quantum Temporal Dynamics [Bray, Temporal Mechanics 101, 2004] como el punto en el que la expansión del espacio-tiempo hace el cambio de ‘inercia’ a aceleración. Aproximadamente a los 7 mil millones de años. El elemento clave aquí es que G ‘varía a lo largo de la edad del cosmos, bajando a cero en el Big Bang y estabilizándose en este momento.

Me gustaría entrar en los fractales observados en H0, pero puedes ir a mi sitio web, descargar Temporal Mechanics 101 gratis (para todos los usuarios de quora) en drbray

Realmente no creo que existan singularidades en el universo físico. Si lo piensas, la gravedad infinita desde un punto nunca sería menos, no importa cuán lejos la hayas medido. Los agujeros negros son seguramente una concentración de materia muy compacta que genera una gravedad inmensa, pero allí hay una dimensión de volumen.

No.

La respuesta de Edward Cherlin a ¿Puede un agujero negro realmente tener cero volumen?

La singularidad no define nada. En el mejor de los casos, identifica problemas por delante y posiblemente un BH dependiendo de lo que esté analizando.

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