¿Por qué los agujeros negros son tan grandes? ¿Por qué no solo un punto en el espacio? ¿Qué más constituye un agujero negro que no sea la singularidad en el centro?

  1. En principio, los BH son las singularidades de la curvatura espacio-temporal. Es “realmente” solo un punto en el espacio donde la densidad es infinita (y por lo tanto es una “verdadera singularidad” y no una “pseudo-singularidad” o una “singularidad de coordenadas” que puede eliminarse mediante la transformación de coordenadas genio).

Cuando una estrella gigante muere (se queda sin combustible), la presión térmica dentro de la estrella comienza a disminuir y la atracción gravitacional aumenta efectivamente. La estrella ya no puede mantener su tamaño y comienza a colapsar. Como la estrella es tan grande y tan grande, este “acto de colapso” es violento y rápido. A medida que el radio de la estrella se vuelve más pequeño, la atracción gravitacional sigue aumentando. Sigue colapsando hasta que termina en un punto en el espacio. Por lo tanto, la densidad es infinita (no la masa).

2. Pero con cada BH puedes asociar una masa (¿verdad?) Y definir el horizonte de eventos con ella (que es una esfera imaginaria alrededor de este punto BH con radio 2GM / (c * c), M–> masa de la BH) Por lo tanto, puede decir que el “tamaño influyente efectivo” de BH aumenta con su Masa. Es este “horizonte de eventos” dentro del cual una vez que entra la luz (o cualquier cosa, o antimateria: p), su destino será ser absorbido por el BH Nada puede escapar del horizonte de eventos (ya que el elemento lineal de 4 dimensiones se vuelve negativo, lo que no puede hacer para una partícula física)

3. Es difícil decir qué podría estar dentro del agujero negro o el horizonte de eventos (el concepto de agujeros de gusano y agujeros blancos está muy de moda). Podría haber actividades térmicas extrañas, fenómenos de mecánica cuántica, etc. Tal vez tendrá que navegar por Internet para ello. Dado que ninguna información puede escapar del horizonte de eventos, no se puede decir qué sucede dentro de él desde un mundo exterior.

Entonces, o entras en un agujero negro (que no puedes, ya que la fuerza de marea gravitacional será tan alta que serás estirado en el espacio y arrancado en pedazos antes de comenzar a explorar) o crees en la película interestelar.

¿Por qué los agujeros negros son tan grandes?
De hecho, ninguno de los cosmólogos o astrofísicos modernos sabe exactamente qué tan grandes son los agujeros negros y qué hay dentro de ellos.
horizonte de eventos, porque nada (cuantos ligeros incluidos) puede escapar de la monstruosa gravedad de los agujeros negros.
Las explicaciones actuales de lo que está dentro de este horizonte de eventos son solo supuestos verosimilares que los académicos ofrecen para explicar lo que le sucede a la sustancia (que corresponde con el Modelo Estándar de la Materia) después de la etapa de una estrella de neutrones, en la cual la sustancia aún corresponde con el Estándar Modelo. Así es como apareció el término de singularidad con su densidad infinita, aunque ningún científico puede entender o explicar qué es esto y cómo se puede armonizar con las leyes existentes de la física.

¿Por qué [un agujero negro es] simplemente no es un punto en el espacio?
Porque no debe ser obligatorio solo un punto. Si nuestros científicos tuvieran otra explicación para la transformación de la materia dentro de los agujeros negros (excepto la singularidad), también ofrecerían un posible modelo de lo que podría ocurrir dentro de las fronteras del horizonte de eventos. Y si este fuera el caso, nuestros académicos podrían responder la tercera parte de su pregunta:

¿Qué más constituye un agujero negro que no sea la singularidad en su centro?
La ciencia moderna a menudo juzga sobre los procesos internos de los cuerpos celestes estudiados (estrellas, planetas, nebulosas, etc.) por las huellas de los procesos que se forman fuera de estos cuerpos, y accesibles para observación y estudio. Pero los agujeros negros no permiten que nada escape del área limitada por el horizonte de eventos. Es por eso que no hay posibilidad de aprender qué sucede dentro del agujero negro hasta que alguien haya entrado en él.

A2A

tl; dr En las fronteras de la física hay ideas que no apuntan a una singularidad como un punto de radio cero en el espacio.

La idea de una singularidad como un punto de dimensión cero y densidad infinita ha planteado un serio problema para los físicos porque también deben explicar otros infinitos que surgen de esta idea, y no pueden.

Considera esto:

  • Masa y energía tienen una relación descrita por E = mc ^ 2
  • La energía y la longitud de onda tienen una relación descrita por E = hc / λ donde λ = longitud de onda
  • De esto podemos dar a la masa una relación con la longitud de onda: mc ^ 2 = hc / λ Esto nos da m = h / cλ y λ = h / mc (longitud de onda de Compton)
  • En una singularidad de agujero negro que contiene masa pero radio cero, todas las longitudes de onda asociadas con la masa también deben ir a cero
  • Como E = hc / λ, entonces cuando λ va a cero, E va al infinito. Problema serio.

Para sortear este problema de infinitos de densidad y energía, debe haber restricciones como un radio mínimo distinto de cero o un modelo diferente.

He revisado esto en otro comentario aquí.

Sí, un agujero negro consiste en una ‘singularidad’ (un ‘punto en el espacio’ servirá), rodeado por una zona de influencia directa.

Dependiendo de la masa involucrada, esa zona tiene un tamaño variable, pero en esencia, dado que incluso los fotones no pueden alcanzar la velocidad de escape, cualquier cosa atrapada dentro de la ‘zona’ no se puede ver o escapar de la zona.

Entonces, existe (visible o invisible), un ‘horizonte de eventos’, delineando esta zona.

Como no se escapa la luz, la ‘zona’ que será nominalmente circular, no puede ser ‘vista’, por lo tanto, es un agujero negro.

Extendiéndose más allá del agujero negro, por supuesto, está su influencia gravitacional.

Entonces, los agujeros negros son grandes, casi por definición. Se ha generado un número finito de pequeños agujeros negros ‘puede’ después del BB, aunque puede que ya no exista.

rafe

Los agujeros negros no necesitan ser grandes, pero su horizonte de eventos es definitivamente grande.

En mi opinión, si tenemos un agujero negro en el centro de nuestra galaxia y este es el único agujero negro en nuestra galaxia, entonces el horizonte de eventos de este agujero negro es tan grande como nuestra galaxia. En esta vista, se incluye una explicación de la materia oscura y la energía oscura.

El agujero negro es una singularidad porque es uno de los puntos de ruptura de la lógica en la que los físicos creen como cuestión de fe.