¿Es [math] | \ textbf {F} | = G \ frac {m_ {1} m_ {2}} {d ^ {2}} [/ math] verdadero en la mecánica relativista? En caso afirmativo, ¿por qué ocurre la spaghettificación?

La expresión [matemáticas] F = \ frac {Gm_1m_2} {{r} ^ {2}} [/ matemáticas] no es exactamente correcta en la mecánica relativista, pero en la mayoría de los casos es una muy buena aproximación para encontrar la fuerza entre dos masas. Es una aproximación porque no considera ningún término de energía como una fuente de fuerza gravitacional, que en las ecuaciones de Einstein es tomada por el tensor de energía de estrés. Sin embargo, en la mayoría de los casos, tratamos solo con la fuerza entre dos masas y, por lo tanto, esta ecuación da una respuesta bastante cercana.

La espaghetificación es el fenómeno, que debería ocurrir cerca de sistemas que tienen campos gravitacionales extremos. Si un objeto extendido se acerca a un objeto celestial como este, experimentará una diferencia en la fuerza gravitacional en sus dos extremos; el extremo frontal (más cerca del agujero negro) experimentará más gravedad que el extremo posterior. Como resultado de la fuerza gravitacional extrema, hay un gradiente de fuerzas entre los extremos del objeto, lo que hace que se alargue, mientras se aplasta lateralmente. El resultado neto sería que el objeto se convertirá en un filamento largo y delgado como una forma, como un espagueti, de ahí la espaguetización.

En casos ordinarios, las fuerzas gravitacionales que actúan sobre la cabeza y la parte inferior son casi las mismas, por lo que no experimentamos tal situación. Sin embargo, en caso de una fuerza gravitacional extrema, como cerca de un agujero negro, existe una diferencia apreciable en las fuerzas gravitacionales entre la cabeza y el extremo, debido a que ocurre la espaguetización.

Sin embargo, debe saberse que la espaguetización es un término hipotético. Si algún objeto se procesa cerca de un agujero negro, las fuerzas de marea desgarrarán el objeto mucho antes de que pueda producirse la espagificación.

Intenta ingresar algunos números.

Una pequeña masa de agujero negro de 8 x 10 ^ 30 kg (aproximadamente 4 veces la masa del sol) tiene un radio de horizonte de eventos de aproximadamente 11.863 km.

Ahora supongamos que su nave espacial está en órbita a 12 km del centro del agujero negro, a solo 137 metros sobre el horizonte de sucesos y supongamos que esta nave espacial está hecha de material imposible rígido y fuerte. Y para ser claros, es el centro de gravedad de la nave espacial que se encuentra a una altitud del horizonte de eventos de 137 m.

Y supongamos que es un astronauta de 1 metro de altura (con ganas de crecer un poco en esta aventura) y de pie en la nave espacial para que sus pies estén a medio metro más cerca del agujero negro mientras su cabeza está a medio metro más lejos.

Estás en órbita alrededor de este agujero negro, por lo que 1 kg de tu estómago podría sentirse sin peso. Sin embargo, hay una fuerza de aproximadamente 3.7072 billones de newtons que actúan hacia el centro del agujero negro, pero al estar en órbita alrededor de este agujero negro, simplemente sigues cayendo y desapareciendo. Ahora 1 kg de sus pies está siendo sometido a una fuerza de aproximadamente 3.7075 billones de newtons, mientras que su cabeza está sometida a una fuerza de aproximadamente 3.7069 trillones de newtons, todos en la misma dirección hacia el agujero negro.

Entonces, ¿cuál es el problema? usted puede estar preguntando Bueno, esa pequeña diferencia es de unos 300 millones de newtons. Eso sería como (y por favor no intentes esto en casa) atar una cuerda alrededor de tus pies, una cuerda alrededor de tu cabeza y pasarla sobre una polea y luego colgar 30 mil toneladas de pesos de ambas cuerdas. Y esas son solo las fuerzas en un bulto de 1 kg de ti en cada extremo de tu cuerpo. Luego tienes masas decrecientes que separan otros pedazos de 1 kg de tu cuerpo.

Esa es la fuerza de espaguetización que a los periodistas científicos les encanta lanzar.

La espaguetización ocurre precisamente por esta ecuación. Suponiendo que un objeto que cae hacia un agujero negro o una estrella de neutrones tiene algún tipo de tamaño, [math] d [/ math] en esta fórmula tiene muchos valores diferentes. Esto da como resultado muchas fuerzas diferentes. Es la diferencia de fuerza que causa la espaguetización.

No tiene nada que ver con la relatividad. La hidrosfera de la Tierra se estira unos pocos metros debido a su proximidad a la Luna. La Luna es apenas un agujero negro o un objeto exótico relativista.

Tiene que ver con esa D cuadrada, cosa. La gravedad aumenta tan rápidamente que el fondo, o lo que sea más cercano, se tira más rápido que el resto. Cada parte se tira cada vez más rápido, por el espacio contorsionado. Las fuerzas de marea Spaghettification – Wikipedia está más allá de cualquier cosa que podamos visualizar …

Pero esto se acerca.

Bueno, creo que es cierto porque el numerador es constante para los dos cuerpos que se consideran y la distancia d es la distancia perpendicular desde el centro de masa de esos cuerpos.

Ahora, como la espaguetización se define como el fenómeno en el que se tira de un objeto de tal manera que su longitud aumenta casi infinitamente. Esto sucede solo cuando el cuerpo ha hecho contacto con el horizonte de eventos. Porque cuando está en contacto hay cierta distancia entre el horizonte y su parte superior. Por lo tanto, su extremo inferior se tira con más fuerza que la parte superior y se produce la spaghettificación

Espero que te ayude

No necesita una mecánica relativítica para comprender cómo esta fuerza causa la espaguetización. Si la gravedad es tan alta que la gravedad en sus pies [matemáticas] \ frac {Gm_1m_2} {d ^ 2} [/ matemáticas] es significativamente mayor que en su cabeza [matemáticas] \ frac {Gm_1m_2} {(d + h) ^ 2} [/ matemática], entonces sus pies serán jalados con mucha más fuerza que su cabeza. Hasta el punto en que te destrozarán.

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