¿Qué tan grande es la singularidad del récord de 21 mil millones de agujeros negros de masa solar recientemente encontrados?

No hay singularidades. Uno obtiene singularidades en los cálculos de Relatividad General solo ignorando la Mecánica Cuántica.

No tenemos una teoría de trabajo de la gravedad cuántica que nos diga con detalle cómo es el núcleo de un agujero negro, pero sí sabemos que nada puede limitarse a un espacio más pequeño que su propia longitud de onda. Por lo tanto, deberíamos esperar que el núcleo de un agujero negro sea del tamaño de varias partículas elementales y fotones, posiblemente en varios niveles, sin importar cuánta materia caiga.

Casi todas las partículas masivas serían bosones de diversos tipos, que no obedecen el Principio de Exclusión de Pauli, como lo hacen los electrones, protones y neutrones. Por lo tanto, cualquier cantidad de bosones puede estar en un espacio del tamaño de solo uno de ellos. Los bosones conocidos son

  • los cuatro bosones de calibre (γ · g · Z · W [matemática] ^ ± [/ matemática])
  • el único bosón escalar, el bosón de Higgs (H [matemáticas] ^ 0 [/ matemáticas])

Además, el gravitón (G) es una partícula elemental hipotética no incorporada en el modelo estándar. Si existe, un gravitón debe ser un bosón.

La conclusión es que los núcleos de los agujeros negros de cualquier masa y cualquier radio de Schwarzschild de cualquier tamaño tienen todas las mismas dimensiones.

“La singularidad” tiene un radio (y, por lo tanto, un volumen) de exactamente cero , pero tenga en cuenta que las “singularidades” (” Inicial ” o ” Gravitacional “) no existen , nunca existieron y no son algún tipo de “objeto”. (Wikipedia puede tener artículos sobre ellos, pero eso no significa que, por arte de magia , existan aquí en el mundo real).

Digamos que rellenamos 21 mil millones de masas solares en la esfera más pequeña que la física clásica dice que puede manejar sin una teoría funcional de la gravedad cuántica , y ver qué sucede (todo en teoría , por supuesto):

2.1 × 10 ^ 10 M ʘ ≈ 4.2 × 10 ^ 40 kg. Una esfera con un radio de una longitud de Planck ( P) tendría un volumen de ≈ 1.8 × 10 ^ –104 m ^ 3. Relleno 4.2 × 10 ^ 40 kg en un volumen tan pequeño (¡muy!) Da una densidad ρ ≈ 2.4 × 10 ^ 144 kg / m ^ 3. Esa es una densidad increíble ( es decir, no creíble), pero todavía infinitamente lejos de la “densidad infinita”.

La ciencia puede declarar que “una longitud de Planck es la distancia significativa más pequeña en la física clásica”, pero el Universo no tiene la obligación de preocuparse por lo que dice la ciencia: teóricamente , puedes meter una masa solar Gogool en una esfera con un radio de una milmillonésima de una longitud de Planck, y las matemáticas funcionarían bien (si los números así producidos tienen sentido , es un problema completamente diferente).

Lo que no tiene ningún sentido es suponer que toda la masa está contenida en un volumen cero , y suponer que la densidad se convertirá en “infinita” solo porque algún imbécil dividido por cero tiene aún menos sentido. “Infinito” no es un número.

“Singularidad” es solo una palabra que algunos artículos de divulgación científica (¡y a veces incluso científicos!) Usan para “encubrir” la vergüenza de cometer el error matemático de división por cero , lo que lo hace parecer un éxito científico. Cada vez que ves el término, es un eufemismo para “no tenemos idea de lo que podría estar pasando” (a veces expresado como “en una singularidad, nuestras teorías se rompen”, que dice lo mismo).

Para más detalles sobre estas “singularidades” míticas, vea mi ensayo Manzanas y naranjas (Singularities Compared) .pdf

El tamaño de la singularidad es el mismo que cualquier otro agujero negro. Es un solo punto, que ocupa esencialmente sin área dimensional.

Si tenía la intención de preguntar el radio o el diámetro del horizonte de eventos , esa fórmula se puede encontrar aquí.

Infinitamente pequeño por definición.

Una singularidad es [probablemente] una partícula puntual con masa. Entonces, todas las singularidades son del mismo tamaño: 1 de la unidad de medida más pequeña del universo.

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