¿Por qué los agujeros negros tienen singularidades? ¿Por qué son infinitamente densos? Al comparar el área del horizonte de eventos con la gravedad, ¿no se puede demostrar que el agujero es finitamente denso? Se hacen más grandes, lo que implica un límite de densidad.

Se puede calcular la densidad en relación con el horizonte de sucesos, pero la materia está cayendo hacia el centro sin ningún medio de apoyo.

Las cosas más densas que conocemos son las estrellas de neutrones . Varias masas solares agrupadas en un radio de diez kilómetros más o menos. Se supone que las estrellas de quark serían más densas que las estrellas de neutrones, pero es cuestionable si se han observado. Si agrega suficiente masa a una estrella de neutrones, colapsará en un agujero negro a medida que se supere la presión de degeneración de neutrones.

Más allá de eso, no sabemos si existe alguna física que evite el colapso de una singularidad matemática. La singularidad surge de las matemáticas de la relatividad general, que es una teoría clásica, no una teoría cuántica.

Hasta que tengamos una teoría exitosa de la gravedad cuántica, por ejemplo, de la teoría de cuerdas o la teoría del bucle cuántico, no sabemos qué sucede cuando la materia cae hacia el centro y la densidad se aproxima al infinito.

Presumiblemente hay algo de física en la escala de Planck de [matemáticas] 10 ^ {- 33} [/ matemáticas] centímetros o antes de eso que evita una verdadera singularidad. ¡La escala de densidad de Planck es de alrededor de [matemáticas] 10 ^ {93} [/ matemáticas] gramos por cc! No infinito, pero lo más excepcional.

Densidad de Planck | física

Pregunta respondida: ¿Por qué los agujeros negros tienen singularidades? ¿Por qué son infinitamente densos? Al comparar el área del horizonte de eventos con la gravedad, ¿no se puede demostrar que el agujero es finitamente denso? Se hacen más grandes, lo que implica un límite de densidad .

Son tres preguntas …

1) ¿Por qué los agujeros negros tienen singularidades?

Los “agujeros negros” (BH) tienen “singularidades” porque a la mayoría de los físicos no les gusta admitir que no saben lo que realmente está sucediendo. En el contexto de un BH, la singularidad es donde el volumen BH – en el cálculo de densidad ρ = masa / volumen – es cero, lo que hace que el cálculo sea inválido . Dividir por cero es un error matemático , no produce “infinito”. Del artículo de Wikipedia Gravitacional Singularity:

Las singularidades gravitacionales se consideran principalmente dentro de la relatividad general, donde la densidad aparentemente se vuelve infinita en el centro de un agujero negro, y dentro de la astrofísica y la cosmología como el estado más temprano del universo durante el Big Bang. Los físicos no están decididos si la predicción de singularidades significa que realmente existen (o existieron al comienzo del Big Bang), o que el conocimiento actual es insuficiente para describir lo que sucede en densidades tan extremas.

2) ¿Por qué son [agujeros negros] infinitamente densos?

Los BH no son “infinitamente densos”: nada es “infinito” en la naturaleza (ver respuestas arriba y abajo).

3) Al comparar el área del horizonte de eventos con la gravedad, ¿no se puede demostrar que el agujero es finitamente denso?

No estoy seguro de lo que se entiende por “comparar el área del horizonte de eventos con la gravedad” … La densidad de BH generalmente se calcula como un promedio , vea el artículo de Wikipedia Black Hole (énfasis en negrita agregado):

Dado que la densidad promedio de un agujero negro dentro de su radio de Schwarzschild es inversamente proporcional al cuadrado de su masa, los agujeros negros supermasivos son mucho menos densos que los agujeros negros estelares ( la densidad promedio de 10 [matemática] ^ 8 [/ matemática] M [math] _☉ [/ math] el agujero negro es comparable al del agua).

Es decir, el volumen BH es una esfera con r = radio BH Schwarzschild . [Matemática] ^ {[1]} [/ matemática]

Por ejemplo: a cinco masas solares (5 M [matemática] _☉ [/ matemática]) BH, r [matemática] _S [/ matemática] ≈ 14.8 km, para un volumen ≈ 2 × 10 [matemática] ^ {13} [/ matemática] m [matemática] ^ 3 [/ matemática], que produce una densidad ρ ≈ 4.9 × 10 [matemática] ^ {17} [/ matemática] kg m [matemática] ^ {- 3} [/ matemática].

¡Eso es bastante denso, pero “infinitamente lejos” de la “densidad infinita”!

Sobre cosas de alta densidad …

En las densidades de densidad de Planck (o más altas), la física clásica no puede describir los procesos físicos: se necesita una teoría de la gravedad cuántica , pero aún no se ha desarrollado ninguna.

Como la densidad de Planck se basa en la masa de Planck ( m [matemática] _P [/ matemática]), es diferente para un cubo de Planck (un cubo con una longitud de Planck (ma [matemática] _P [/ matemática])), y una esfera de Planck (una esfera con un radio ℓ [matemática] _P [/ matemática]): [matemática] ^ {[2]} [/ matemática]

Aunque estas densidades de escala de Planck son inmensas, están completamente eclipsadas por las densidades del Universo muy joven, [matemáticas] ^ {[3]} [/ matemáticas] – la “época de Planck” (el Universo antes de que fuera un tiempo de Planck ( t [matemática] _P [/ matemática]) “antigua”) – donde después de una t [matemática] _P [/ matemática] la masa de ≈ 10 [matemática] ^ {53} [/ matemática] kg estaba contenida en una esfera de Planck , [matemática] ^ {[4]} [/ matemática] es decir, dentro de un volumen de ≈ 1.8 × 10 [matemática] ^ {- 104} [/ matemática] m [matemática] ^ 3 [/ matemática]…

¡Esa es una esfera muy pequeña! Al conectar estos números a la ecuación de densidad, obtenemos ρ = 10 [matemática] ^ {53} [/ matemática] /1.8font>10 [matemática] ^ {- 104} [/ matemática] ≈ 5.6 × 10 [matemática] ^ {156 } [/ matemáticas] kg m [matemáticas] ^ {- 3} [/ matemáticas]…

Si tomamos en serio el “modelo estándar”, esto significa que la “densidad del Universo temprano” superó la densidad de Planck en no menos de 60 órdenes de magnitud .

¡Eso todavía está infinitamente lejos de la “densidad infinita”!

Ver también

• Wikipedia : teoremas de singularidad de Penrose-Hawking
• Manzanas y Naranjas (Singularidades Comparadas) .pdf

Mis respuestas a preguntas relacionadas de Quora

• ¿Por qué llamamos a los agujeros negros ‘singularidades’?
• ¿Qué es un agujero negro? ¿Cómo podemos entenderlo?
• ¿Cuál es la cantidad mínima de masa necesaria para crear un agujero negro?
• Si se comprime y condensa suficiente masa, se convertiría en un agujero negro. Entonces, ¿por qué dicen que la masa de la singularidad es infinita cuando solo se necesita una cierta cantidad de masa para formar un agujero negro?

Notas al pie

[1] El radio BH Schwarzschild – la distancia desde el centro BH al horizonte de eventos BH – [matemática] {\ displaystyle r_ {s} = {\ frac {2Gm} {c ^ {2}}}} [/ matemática] , donde G es la constante de Newton, m es la masa BH yc es la velocidad de la luz en el espacio libre.

[2] Para más detalles, ver Wikipedia , unidades de Planck.

[3] Según el modelo de “Big Bang” (Wikipedia).

[4] “Estimación de masa” del universo de Wikipedia ( Universo observable).

Considere las ecuaciones de campo de Einstein:

Rµν – 1/2 Rgµν = 8πGTµν

Aunque parece una ecuación única, en realidad es 10, ya que los subíndices se ejecutan en 0 a 3 (ct, x, y, z) con 12 de los 16 siendo un par de seis ecuaciones idénticas (cada término es una matriz 4 X 4 y cada elemento fuera de la diagonal es idéntico al del lado opuesto). El lado izquierdo describe la curvatura espacio-tiempo, el lado derecho es la densidad de masa-energía-estrés en cada punto. Cuando una estrella grande (más de 8 masas solares, o SM) se queda sin combustible nuclear, la presión de radiación exterior disminuye mientras que la fuerza gravitacional interior no cambia, por lo que la estrella comienza a colapsar. En un punto crítico del colapso, la estrella explota en una supernova, pero los elementos más pesados ​​se hunden en el núcleo central. En un corto período de tiempo, la compresión se vuelve lo suficientemente grande como para comprimir electrones y protones para producir neutrones y neutrinos, este último escapa a cerca de la velocidad de la luz y los neutrones se quedan formando una estrella de neutrones. Esto da como resultado una mayor compresión, por lo que la densidad continúa aumentando. Un aumento en la densidad significa que el lado derecho de lo anterior aumenta, por lo que el lado izquierdo también aumenta: el espacio-tiempo se vuelve cada vez más curvado. Si la masa de la estrella de neutrones es superior a 3 SM, el circuito de retroalimentación entre la densidad y la curvatura no tiene límite: para las estrellas de neutrones <3 SM, los neutrones ejercen suficiente presión para estabilizar el colapso, y el objeto permanece como una estrella de neutrones; para aquellos> 3 SM, la presión es insuficiente para alcanzar una configuración estable, por lo que no hay nada que detenga el proceso de colapso, y cada aumento en la densidad resulta en una mayor curvatura, lo que resulta en una mayor densidad, y así sucesivamente (las ecuaciones de campo se vuelven no lineal, o, en efecto, la gravedad se convierte en una fuente de sí misma). Sin barrera física, se alcanza un punto (formación de agujero negro) donde las leyes de la física ya no se aplican, y todo lo que podemos decir es que la densidad aumenta sin límite, formando así una singularidad en el centro. Si bien no diré que tiene una densidad infinita, es potencialmente infinita ya que no se conoce un límite superior para detener el proceso, con la posible excepción de que, una vez que cae al tamaño de longitud de Planck (10 ^ -33 cm), alcanza un Máximo absoluto y no puede reducirse más. Debido a que este es un proceso perpetuo, se dice que, en el interior de un agujero negro, el espacio se vuelve como el tiempo y el tiempo se vuelve como el espacio. En cuanto a la última pregunta, el horizonte de sucesos y la singularidad son dos cosas diferentes; La densidad de la singularidad no es relevante para el horizonte de sucesos.

Tienes razón. Los agujeros negros no tienen singularidades, al menos, todavía no.

Desde nuestra perspectiva, la materia que cae nunca llega al horizonte de sucesos (o más bien, donde predecimos estar, ya que aún no se ha formado). Aparentemente está congelado en su lugar, avanzando lentamente hacia el olvido a un ritmo agonizante y asintótico. Como la materia nunca puede llegar al centro, la singularidad nunca se forma, y ​​ese es el final de eso.

Pero…

Esto no es cierto para los observadores que caen. Si desciendes en esas fauces abisales, verás el asunto delante de ti avanzando cada vez más rápido a medida que te acercas. Una vez que lo alcanzas, está un poco por delante de ti. Alcanzarlo de nuevo, y todavía está un poco más allá. Y a medida que te mueves, sigues obligando a que el asunto que te espera se derrumbe aún más. Finalmente, algo tiene que ceder: viajar lo suficiente y se forma una singularidad.

Entonces. Desde una perspectiva, las singularidades nunca se forman. Por el otro, se puede formar una singularidad, pero, por supuesto, estás tan dentro del horizonte de eventos que no puedes tomar fotos y dejar que tus amigos vean. Parece un punto discutible de cualquier manera. Pero todavía molesta a los matemáticos con esto hoy. Eliminar las singularidades es uno de los objetivos clave de cualquier teoría de la gravedad cuántica.

El problema es la imposibilidad de que el material físico se mantenga en una posición estacionaria dentro del horizonte de eventos. Una partícula (o campo o energía) en cualquier punto se mueve a través del espacio y el tiempo, y la dirección temporal es en dirección de radio decreciente. Decir que algo puede retener la materia con una densidad constante finita dentro de un horizonte de eventos, sin colapsar hacia el centro, es exactamente como decir que puedes retenerte hoy y no envejecer mañana.

Aquí está lo que hay que entender:

Una singularidad es un punto en el que nuestro modelo matemático actual se rompe.

Eso es todo.

Los agujeros negros tienen singularidades porque nuestras teorías actuales no pueden predecir lo que sucede allí. Eso es todo lo que significa “singularidad”.

¿Son infinitamente densos? No lo sabemos Probablemente no, pero es hipotéticamente posible.

En algún momento, con suerte, nuestra comprensión avanzará, y ya no habrá singularidades asociadas con los agujeros negros, porque tendremos un modelo matemático que no se descompone allí.

Nada habrá cambiado físicamente sobre los agujeros negros. Solo tendremos un mejor modelo.

La palabra “singularidad” solo significa que hay una deficiencia en nuestra comprensión. No hay nada mágico al respecto.

En la teoría de los agujeros negros se hace referencia a dos singularidades:

1. Hay una llamada singularidad coordinada en el horizonte de eventos, que habla libremente el radio del agujero negro. En este punto, la dilatación del tiempo es infinita en relación con nosotros. Dado que el movimiento está relacionado con la dilatación del tiempo, no podemos enviar experimentos a este punto y recuperarlos, ni obtener información de ellos. Se atascan a una velocidad de coordenadas cero, con sus relojes que no funcionan en relación con nosotros. Esta singularidad se puede eliminar lógicamente mediante el uso de diferentes coordenadas, pero esto de ninguna manera elimina sus propiedades físicas, que son una barrera para experimentar.
2. La teoría de los agujeros negros dice que habrá una singularidad en el centro de la densidad infinita. Esto no puede confirmarse mediante experimentos, incluso teóricamente. Si pudiera observarse, sería una llamada “singularidad desnuda” que se considera prohibida. Sin embargo, nadie piensa que tal cosa realmente exista, incluso teóricamente, ya que la mecánica cuántica debería prohibirlo.

En cuanto a “por qué” los agujeros negros tienen singularidades, esto tiene que ver con la ecuación particular, generalmente “postulada”, que describe la fuerza de la gravedad. En Relatividad general, la ecuación de gravedad de Poisson (ecuación diferencial para la Ley de Gauss) se toma como punto de partida en 5 de los 6 textos que estudié. Esto efectivamente hace una medida coordinada de la fuerza (desde un punto de coordenadas fijo, no la medida local de fuerza o aceleración) conservada sobre una base integral de la superficie, es decir, en las coordenadas de Schwarzschild recuperamos la ley de fuerza newtoniana. Independientemente de la base para postular la ecuación de campo, cuando se resuelve en el caso esférico estático, da como resultado un sistema de 4 ecuaciones diferenciales y, finalmente, un factor de dilatación del tiempo que contiene 1 / (1–2GM / rc²). Establecer r = 2GM / rc² da como resultado una división por cero, lo que resulta en la singularidad de “coordenadas”. Ese es el horizonte de eventos, con dilatación infinita del tiempo.

Es posible obtener otros valores, pero ninguno de ellos se desarrolla en una teoría completa que yo sepa. Las diferencias entre ellas son inferiores al medio por ciento a las distancias, por ejemplo, de las estrellas que orbitan el agujero negro galáctico, por lo que nuestras observaciones aún no las distinguirían. Una formulación común que verá en algunos documentos pedagógicos llega a GM / rc², la mitad del radio esperado, y puede justificarse utilizando el potencial en lugar de la fuerza como base de Poisson. Una formulación menos común usa inercia y termina con 1 + GM / rc² en el numerador, sin un horizonte de sucesos y sin compulsión absoluta hacia la singularidad central, pero aún dentro del medio porcentaje del número citado. Para obtener más información, consulte http://www.isaacpub.org/images/P …

Una singularidad es una noción matemática abstracta de no asociación con la densidad de masa. El concepto existe solo en papel. Con una comprensión razonable de qué singularidad es, debería ser evidente que las matemáticas detrás del concepto de agujero negro, que argumenta que la densidad infinita puede existir dentro de la pequeñez infinita, nunca podría ocurrir.

Una singularidad es cualquier ‘punto de masa’ arbitrariamente seleccionado en la superficie de una forma geométrica perfecta, digamos una esfera, reposicionada hacia el centro o lejos por intervención matemática. Este evento único significa que el punto ahora está en incongruencia geométrica en contraste con la esfera geométrica perfecta anterior de la que se reubicó arbitrariamente. El punto se desvió de su ubicación anterior entre infinitos puntos de masa de otras esferas en aras de desequilibrarse al entrometerse la mano matemática humana.

En el universo natural no hay formas geométricas tan perfectas. Las formas ideales perfectas solo existen en papel abstracto de la imaginación humana. El universo natural solo tiene aproximaciones cercanas a esta perfección geométrica. Explota un globo de goma redondo, que naturalmente no es redondo pero está razonablemente cerca, y mete un dedo en cualquier parte de la superficie. Esta acción replica una gran cantidad de eventos de singularidad matemática. Millones de bloques de construcción fundamentales de materia de globos se reposicionan desde la superficie de la forma esférica previamente razonable hacia el centro para producir un globo que no tiene forma de esfera. El globo lleno de aire, al igual que las matemáticas abstractas, deja de ser una esfera a partir de la entrada humana manipuladora. .

El punto de masa se inventó a partir de la imposibilidad de trazar matemáticamente tanto como una mota de polvo en el aire en sus viajes dinámicos. Olvídate de las estrellas o los planetas. Estos contienen innumerables bloques de construcción de materiales individuales. Para simplificar la mecánica, las estrellas y los planetas se redujeron a un punto de masa infinitamente ficticio para trazar en papel el movimiento de la entidad individual a través del espacio y el tiempo. Trazar los movimientos dinámicos de los miles de millones de átomos de un lápiz lanzado hacia arriba sería imposible.

Ninguna construcción matemática de punto de masa tiene masa. Cada uno es una condensación simplista de innumerables cuatrillones de bloques de material dinámico individuales en un solo punto en el papel. En el centro de todos los supuestos agujeros negros, estáticos o giratorios, hay un punto de masa.

Comencemos mirando la ecuación básica para calcular la fuerza de gravedad entre dos masas, también conocida como la Ley de la Gravitación Universal de Newton:

[matemáticas] F = \ frac {G * m_ {1} * m_ {2}} {r ^ 2} [/ matemáticas]

Dónde:

[matemáticas] F [/ matemáticas] es la fuerza de atracción gravitacional entre dos cuerpos

[matemáticas] G [/ matemáticas] es la constante gravitacional

[matemáticas] m_ {1} [/ matemáticas] y [matemáticas] m_ {2} [/ matemáticas] son ​​las masas si los dos cuerpos

[matemáticas] r [/ matemáticas] es la distancia entre el centro de masas de los cuerpos

Tenga en cuenta que la fuerza de gravedad entre dos masas cualquiera es inversamente proporcional a lo cerca que están; A medida que dos masas se acercan, la atracción gravitacional aumenta cuadráticamente. Tenga en cuenta que la ecuación anterior es solo una aproximación aproximada de lo que está sucediendo en los agujeros negros, que se describen mejor por relatividad. Sin embargo, lo anterior demuestra ampliamente la idea básica.

Las singularidades (que son una de las características definitorias de un agujero negro) son esencialmente lo que sucede cuando aumenta este fenómeno al máximo. Esencialmente, si suficiente materia se compacta lo suficiente, la atracción gravitacional se vuelve tan grande que simplemente aplasta todo. Y me refiero a todo. Átomos, partículas subatómicas, quarks … No se sabe nada que pueda resistir tal fuerza. y, por lo tanto, no hay límite en cuanto a cuán apretada puede ser la masa dentro de lo mejor de nuestro conocimiento. Por lo tanto, se piensa que la singularidad tiene una densidad infinita.

El tamaño finito del horizonte de eventos de un agujero negro no es un indicador de densidad finita. Simplemente indica que hay suficiente masa dentro de su radio para evitar que la luz que pasa cerca se escape. Si esa masa está ubicada en un punto infinitamente denso en el centro o distribuida de alguna manera de densidad finita, en realidad no afecta el comportamiento observable del horizonte de eventos. Los efectos gravitacionales en un cuerpo externo serían los mismos. Por lo tanto, no podemos concluir que los agujeros negros tienen una densidad finita de ellos que tienen un horizonte de eventos de tamaño finito.

Las ecuaciones de Einstein implican que una vez que se forma el horizonte de eventos debe haber una singularidad en el agujero negro. Pero cuando las ecuaciones dicen que alguna variable física es infinita, solo significa que las ecuaciones no se aplican. Sabemos que la relatividad general no es compatible con la mecánica cuántica, por lo que todos los físicos esperan que cuando comprendamos cómo funciona una teoría cuántica del espacio-tiempo nos dirá qué sucede en lugar de formar una singularidad. Ha habido algunos intentos de calcular cómo los efectos cuánticos evitarían una singularidad; pero no hay ninguno que sea ampliamente aceptado. Sin embargo, hemos encontrado que la relatividad general es muy precisa cuando la curvatura espacio-temporal no es extremadamente fuerte, por lo que hay cierta confianza en que entendemos los agujeros negros lejos de la singularidad.

Tiene que ser cero volumen.

Un agujero negro es una solución a las ecuaciones de campo de Einstein que implica una masa en un punto específico de volumen cero. Así es como se deriva la métrica de Schwarzchild.

La falacia que hace la gente es pensar que es reversible. Es decir, podemos tomar la métrica de Schwarzchild para un horizonte de eventos, y asumir que mientras tengamos la masa requerida dentro de ese horizonte, tendríamos un agujero negro.

Hay algo de verdad en esto, en que una vez que el radio Schwarzchild de un objeto excede su volumen, ya no debería tener ninguna presión externa que pudiera resistir caer en una singularidad. Pero aquí es donde termina mi conocimiento sobre el asunto. La deformación del espacio-tiempo en este contexto es demasiado extrema para pensarlo en términos newtonianos o intuitivos.

La singularidad de un agujero negro está en las matemáticas … las matemáticas predicen densidades muy altas porque no se sabe nada que pueda detener el colapso. Bien puede ser que haya un objeto de tamaño finito dentro del horizonte de eventos … no lo sabemos.

El volumen del horizonte de eventos no es el mismo que el volumen del objeto que produce el horizonte de eventos. El Horison es solo la superficie donde la velocidad de escape es exactamente igual a la velocidad de la luz.

Incluso los horizontes pueden hacerse más grandes, esto significa que el agujero posterior puede ser más masivo.

Es importante tener en cuenta que ‘infinito’ es una palabra relativa. En el caso de los agujeros negros, la densidad del agujero negro es infinita ‘porque’ nuestras matemáticas de cálculo de la densidad tienden a descomponerse y retroalimentan las tonterías cuando se llega al horizonte de eventos.

Nuestro modelo actual de gravedad (en pozos de gravedad) apuntaría a un pozo de gravedad infinitamente ’empinado’ o una curvatura infinita del espacio-tiempo. Observe que usé infinito dos veces allí, e infinito es bastante relativo.

Si conocemos la masa de un agujero negro y el tamaño (volumen espacial) de un agujero negro, entonces podemos saber teóricamente su densidad. [p = m / V]

La pregunta es, ¿cómo mides el tamaño o la masa de un agujero negro cuando cada vez que lo miras, realmente no lo estás viendo?

En cambio, lo que ves cuando miras un agujero negro (siempre y cuando no cuentes el disco de acreción o la energía emitida por la materia que está siendo destruida en la periferia del horizonte de eventos) es una zona de efecto nulo. Una ‘caja negra’ que no podemos ver. Sabemos que está allí solo por inferencia (efectos gravitacionales) y por interferencia (en el camino del disco de acreción, la luz de las estrellas en el lado opuesto del agujero negro se oscurece antes de que llegue a nosotros, y la energía emitida a medida que se destruye la materia por fuerzas de marea en la periferia del horizonte de sucesos).

Técnicamente, ni siquiera sabemos de qué está hecho un agujero negro. Tenemos una pista en el E = MC2 de Einstein, y por lo tanto asumimos que es una forma de masa o energía. La masa tiene sentido, ya que observamos efectos gravitacionales alrededor de las masas y efectos gravitacionales extremos alrededor de los agujeros negros.

Podemos inferir la masa de un agujero negro, pero no medirlo directamente. Podemos inferir el tamaño de un agujero negro (por el límite del horizonte de eventos), pero no medirlo directamente. Podemos inferir la densidad de un agujero negro, pero nunca directamente. Por lo tanto, es infinito. Porque podría ser cualquier cosa … diablos, ¡podría ser todo!

¿Por qué los agujeros negros tienen singularidades? ¿Por qué son infinitamente densos? Al comparar el área del horizonte de eventos con la gravedad, ¿no se puede demostrar que el agujero es finitamente denso? Se hacen más grandes, lo que implica un límite de densidad.

AFAIK las matemáticas terminan dividiéndose por un número que se acerca (¿se convierte?) En cero y tanto los antiguos griegos como los físicos odian los infinitos.

No soy un experto, pero creo que el problema es que no hay una fuerza conocida (o lo que sea) que haga que el colapso se detenga en cierto punto, una vez que una estrella se encoge más pequeña que el horizonte de sucesos.

Claro, podría dejar de colapsar en un tamaño distinto de cero y tener una densidad finita, pero ahora debe proponer un mecanismo por el cual se detiene el colapso. Sin eso, es tan especulativo (posiblemente más) que asumir que el colapso continúa hasta cierto punto.

Al menos con la idea de “colapso a un punto”, está tomando un proceso razonablemente bien entendido y lo sigue hasta su conclusión lógica: con la idea de “colapso se detiene en el tamaño X”, está insertando arbitrariamente un resultado, sin mecanismo por el cual eso sucedería.

La singularidad es una estrella muerta colapsada que se colapsó debido a la fuerza gravitacional. La simularidad es un punto sin dimensiones, significa que el volumen de singularidad es 0. Y Densidad = Masa / Volumen, Densidad = Masa / 0. Y si el denominador es 0, el valor de la fracción es infinito.

Una vez que cruza el horizonte de eventos, la singularidad se convierte en un punto en el tiempo. Todos los caminos a través del espacio conducen a él. No puede evitar acercarse a él al tener la materia en el camino más de lo que el piso le impide viajar al mañana.

La gracia salvadora en contra de que en realidad sea infinitamente densa probablemente tenga algo que ver con los efectos cuánticos que se difuminan, pero necesitaría una teoría de la gravedad cuántica para estar seguro.

La singularidad NO se hace más grande. El evento Horizon se hace más grande. El evento Horizon es la distancia desde la singularidad donde la luz no puede salir. Es el radio en el que la aceleración gravitacional es más rápida que la luz.

Las ecuaciones tienen una singularidad, que es básicamente una división por cero error. Lo que realmente sucede dentro del horizonte de eventos es desconocido. El horizonte de eventos es la región donde la velocidad de escape se convierte en la velocidad de la luz. Entre la dilatación del tiempo y las diversas direcciones de las que puede venir la materia en caída, los acontecimientos en esa región están lejos de mi comprensión, pero dudo que el grosor del horizonte de eventos sea muy pequeño.

Nadie sabe qué hay dentro de un agujero negro, exactamente lo que su teoría favorita predeciría si se extrapolara mucho más allá de donde se ha probado.

Creo que el argumento a favor de la densidad infinita supone que no hay rotación, lo cual es poco probable.