¿Toda la energía utilizada en el planeta tierra es igual a la cantidad de julios en un agujero negro?

NO

La pregunta fue editada mientras estaba trabajando en mi respuesta, así que responderé ambas preguntas.

Pregunta original: ¿toda la energía utilizada en el planeta Tierra es igual a la cantidad de julios en un agujero negro?

Pregunta revisada: ¿toda la energía utilizada en el planeta tierra es igual a la cantidad de julios en el sol?

JOULES EN UNA RESPUESTA DEL AGUJERO NEGRO

La teoría actual afirma que los agujeros negros más pequeños se forman cuando una estrella masiva (mucho más grande que nuestro Sol) colapsa cuando se ha agotado su combustible nuclear. (Una estrella como nuestro Sol convierte el hidrógeno en helio como combustible de etapa 1). Los agujeros negros más pequeños de este proceso serían al menos un par de masas solares.

Como Dimitrios declaró en su respuesta “La gran mayoría de la energía que se utilizará en el Planeta Tierra se origina del Sol en nuestro sistema solar”.

El Sol “convertirá” menos del 1% de su masa en energía durante su vida útil. La producción total de energía del Sol supera su vida útil de aproximadamente 10 mil millones de años, la cantidad de energía (julios) sería inferior al 0,5% de la masa de energía (julios) en un pequeño agujero negro. La Tierra no captura toda la salida del Sol (ver la respuesta a continuación)

JOULES EN LA RESPUESTA DEL SOL

La Tierra recibe solo un pequeño porcentaje de la producción total de energía del Sol. Para calcular qué porcentaje imagina que la energía de una fuente puntual se irradia como una esfera. A cualquier distancia, la energía total se extiende sobre la superficie de esa esfera. Es por eso que la luminosidad y la gravedad se calculan usando r ^ 2, donde r es la distancia de la fuente. La fórmula para el área de una esfera es 4 * pi * r ^ 2.

La Tierra recibe la cantidad de energía basada en su tamaño bidimensional. Con eso quiero decir que la Tierra recibiría la misma cantidad de energía del Sol si fuera un disco bidimensional, como lo hace como una esfera tridimensional. La fórmula para el área de un disco bidimensional es (2 * pi * r ^ 2) donde está el radio de la Tierra.

El radio de la Tierra es de 6.371 kilómetros.

La distancia al Sol es de 149,6 millones de kilómetros.

Dejaré que la persona que plantea la pregunta calcule qué porcentaje de la producción de energía del Sol es capturado por la Tierra.

¿ESTÁ CAPTURADA LA ENERGÍA DEL SOL POR LA TIERRA?

La Tierra recibe energía del Sol, pero ¿realmente “captura” esta energía?

La Tierra captura un porcentaje muy pequeño de la energía del Sol a través de la fotosíntesis de las plantas. pero la Tierra también refleja e irradia la gran mayoría de la luz del Sol, por eso se puede ver la Tierra en el espacio exterior. Si la Tierra no irradiara la mayor parte de la radiación entrante del Sol, se calentaría muy rápidamente. De hecho, los cambios en la cantidad de calor y luz que se irradian desde la Tierra son los resultados de los cambios en la atmósfera de la Tierra que son las causas teóricas del “cambio climático” o el calentamiento global.

  1. La gran mayoría de la energía que se utilizará en el Planeta Tierra se origina del Sol en nuestro sistema solar. Una estrella no muy grande ni muy brillante en el universo.
  2. Entre nuestra larga distancia del Sol, las Tierras pequeñas en comparación con el diámetro / área de superficie y el hecho de que la radiación solar se irradia omnidireccionalmente desde las estrellas y no se enfoca en una dirección en particular, significa que menos de 1 / lingote de la energía de nuestro Sol es en realidad absorbido por nuestro planeta en cualquier momento dado.
  3. Los agujeros negros, al menos a los que se refieren los legos, suelen ser más grandes en masa que nuestro Sol. En realidad, los clasificamos en función de los múltiplos de masa estimados sobre nuestra Estrella con la unidad M ☉, y las clasificaciones superiores a las del Micro-Black Hole son típicamente de décimas a millones de veces más pesadas que nuestra Estrella, para la clase supermasiva.
  4. Suena bastante inverosímil para un planeta que nunca recibirá más de una billonésima parte de la energía total irradiada por su estrella, incluido el caso de que la estrella muera y se convierta en una súper nova que envuelva el planeta por completo, terminará consumiendo lo que se considera que contiene Muchas veces más la energía que dicha estrella contenía en su nacimiento e irradiaba gradualmente durante miles de millones de años.

¿Qué agujero negro? ¿Los pequeños agujeros negros que viven tan brevemente o el gigante en el centro de nuestra galaxia?

¿Toda la energía utilizada en el planeta Tierra? ¿Usado por la Tierra misma o por todos los seres vivos sobre ella? ¿O ambos?

La clave para llevar a casa en este caso es: en realidad podemos medir y / o calcular la “utilización” de la energía por la Tierra y todo lo que hay en ella desde su formación. Realmente no podemos hacer lo mismo para un agujero negro, no con ningún nivel de confianza sobre la precisión del cálculo.

No estamos completamente seguros de lo que realmente le sucede a la energía en o cerca de la singularidad. Casi todo lo que podemos hacer es medir la cantidad de materia (energía) que cruza el horizonte de eventos a una velocidad particular. Eso no es lo mismo que la cantidad de julios en un agujero negro.

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