¿Los agujeros negros tienen densidad infinita?

Los agujeros negros tienen mucha masa, y esta masa se encuentra en volumen cero, llamada singularidad. Si bien la relación entre masa y volumen cero (infinitamente pequeño como usted dice) tiene un efecto que se puede decir que es de un objeto ultradenso, es decir, deforma el espacio-tiempo, la singularidad es solo una parte de la anatomía de un calabozo. Es el componente más esencial que se podría decir, pero como dice Kip Thorne:

Una gran idea errónea es que un agujero negro está hecho de materia que se ha compactado a un tamaño muy pequeño. Eso no es cierto. Un agujero negro está hecho de espacio y tiempo deformados.

Y lo siguiente:

Un agujero negro es realmente un objeto con una estructura muy rica, al igual que la Tierra tiene una rica estructura de montañas, valles, océanos, etc. Su espacio deformado gira alrededor de la singularidad central como el aire en un tornado.

Es decir que el espacio deformado alrededor del agujero negro es parte de su anatomía. El radio de Schwarzschild indica el tamaño efectivo del agujero negro, pero esto no debe confundirse con las nociones de infinitesimalmente pequeñas o densas.

No infinitamente denso
Ahora, lo extraño de los agujeros negros es que no todos son ultradensos, y de hecho, muchos de ellos son tan densos como el agua o menos. Cuanto más masa se agrega a un agujero negro, más disminuye su densidad. En circunstancias normales, es decir, con la materia en condiciones normales de colapso pregravitacional, cuando duplica el volumen de alguna sustancia, el radio no se duplica sino que aumenta en la raíz cúbica de dos. Sin embargo, en el caso de los agujeros negros, el radio se duplica al doblar la masa, ya que el radio de Schwarzschild de un agujero negro es proporcional a su masa:

r = 2 G m / c ^ 2

Como tal, al duplicar la masa, la densidad promedio es un cuarto de lo que era antes. Sin embargo, tenga en cuenta también que se debe tener cuidado con lo que se quiere decir cuando se habla del tamaño de un agujero negro, ya que en su mayor parte no es algo físico como tal. No tiene superficie física, por lo que hablamos más apropiadamente del radio de Schwarzschild de un agujero negro cuando hablamos de su tamaño, pero este no es un tamaño físico. A lo sumo, la singularidad sería de un tamaño físico, pero incluso eso detestaba.

Así que puedes ver que no está nada claro que estamos hablando de densidad en el sentido convencional. Dicho esto, sin embargo, considerando el radio de Schwarzschild, un agujero negro con una masa de 387 millones de masas solares tendría la densidad promedio de agua. Aquí, sin embargo, uno debe hacer una distinción entre la densidad promedio y la singularidad del agujero negro. Suponiendo que la masa se encuentra en un volumen cero en el núcleo, este núcleo podría considerarse ultradenso, mientras que una masa ultraalta le da a un agujero negro una densidad media baja. La pregunta es si desea considerar la singularidad como el agujero negro o también su radio Schwarzschild; la mayoría aceptaría lo último.

Sin singularidad
También debería decirse que no solo no está claro qué es una singularidad, sino que hay algunas dudas sobre la realidad de las singularidades físicas. En la gravedad cuántica de bucles, una de las principales teorías que buscan unir la mecánica cuántica y la relatividad general en una sola teoría que explicaría todas las fuerzas del universo, se rechaza la noción de singularidades; en lugar de una singularidad, el centro de un agujero negro solo contiene una región de espacio-tiempo altamente curva en lugar de una verdadera singularidad.

También hay algunas dudas sobre dónde se encuentra exactamente la masa de un agujero negro: se considera un volumen cero.

Sin suponer que algo cae en el agujero negro, use la ecuación D = M / V donde M es una constante de masa fija y V = (4/3) (pi * r ^ 3), que es el volumen de una esfera ya que es más extrema Las fuerzas gravitacionales intentan moldear objetos 3D lo más simétricos posible para equilibrar las fuerzas radiales hacia adentro. Haga que la ecuación de densidad sea una función de r con el límite de r-> 0 ya que el radio de la esfera tiende a aplastarse hacia adentro debido a la gravedad. La función se aproxima al infinito cuanto menor es el radio, por lo que se supone que hay densidad infinita. Sin embargo, hay un mínimo absoluto de cuán pequeñas pueden ser las cosas en el universo llamadas longitud / radio de planck = 1.6 × 10 ^ -35m. Se argumenta que cualquier cosa más pequeña no tiene un significado intrínseco a la realidad y, por lo tanto, no puede existir. Por lo tanto, la densidad es muy grande (intente enchufar la longitud de planck para el radio) pero NO infinito. Es una suposición obsoleta que las cosas pueden reducirse a una longitud absoluta de 0 (singularidad) ya que ahora sabemos que hay límites mínimos.

Simplemente no lo sabemos.

En ciertos modelos, el centro del agujero negro funciona como un punto de volumen cero y densidad infinita, pero estos modelos no reflejan necesariamente la realidad física. Para explicar completamente todas las teorías que rodean esta pregunta, necesitaría escribir un libro y citar mucho a Einstein, pero basta con decir que cualquiera que dé un “sí” o un “no” se está centrando en una teoría, mal informada o sobre simplificar el asunto.

En mi opinión no tan profesional, es poco probable que los agujeros negros tengan una densidad infinita. El “infinito” en física generalmente se aplica cuando un modelo se descompone, es decir, cuando su forma de pensar sobre algo no funciona del todo. Es posible que los agujeros negros puedan actuar con densidad infinita en algunos escenarios y como objetos de volumen mayor que cero en otros. Es posible que la dilatación del tiempo signifique que existen como objetos que van a volumen cero muy lentamente. Es posible que debido a la descomposición de la física convencional más allá del horizonte de eventos, el centro del agujero negro no exista en absoluto como un objeto tridimensional.

Hasta que aparezca algún genio y encuentre una manera de ver más allá del horizonte de eventos, simplemente no lo sabemos.

Los agujeros negros no tienen densidad infinita. Tienen una densidad tan alta que doblan Tiempo / Espacio hasta el punto de que nada puede escapar de su Gravedad.

Y como puede ver, cuanto más pequeño es el Agujero Negro, más corta es su vida útil y más energía emiten. (¿Cómo sería la muerte de un agujero negro?)

El efecto es acumulativo. Un agujero negro de 10 ballenas azules (BWBH?) Tardaría 17 minutos en decaer a 1 BWBH y emitir 105 soles de energía, que luego se descompondría en un segundo y emitiría 10,489 soles de energía (en ese último segundo de su ¡Vida, la energía total de toda la radiación que emite será de 5 millones de megatones de TNT! Esta cantidad de energía es aproximadamente 1000 veces el arsenal nuclear total de todas las naciones de la Tierra). Un BWBH tendría una masa de 180,000 kg y un diámetro de 2.673e-22 metros (las partículas subatómicas son aproximadamente 10e-19 metros, lo que haría que el BWBH fuera aproximadamente 1/5000 más pequeño que una partícula subatómica).

Pero solo soy un Saiyajin …

Bueno, los agujeros negros no son infinitamente densos, y las singularidades, que se predice que tienen una densidad infinita según las teorías actuales, generalmente se cree que no son físicas (artefactos de una teoría incompleta) y, por lo tanto, tampoco son infinitamente densas.

Pero otras respuestas ya cubrieron todo eso. Entonces, dado que me pidieron que respondiera, siento que debería presentar un ángulo diferente: suponiendo que la materia en el centro de un agujero negro fuera infinitamente densa, ¿cómo podría ser? Y la respuesta a eso es bastante simple: simplemente lo es (en los modelos tradicionales, de todos modos). Eso es lo que dicen las matemáticas, y las matemáticas son cómo.

Entonces, ¿no tiene sentido? Pues muy mal. Ni la lógica matemática ni el universo físico tienen la obligación de tener sentido de acuerdo con su intuición. Es por eso que las matemáticas y la física avanzadas son difíciles . Para comprenderlos, debes aprender a dejar tus ingenuas intuiciones en la puerta y desarrollar otras nuevas.

Ahora, se han producido muchos descubrimientos científicos debido a que la gente mira algo y dice “espera, eso no tiene sentido”. Y, de hecho, esa es una buena parte de la razón por la cual la mayoría de los físicos que estudian hoyos negros no creen que exista un bit infinitamente denso, porque no tiene mucho sentido. Pero la razón por la que piensan que no tiene sentido es probablemente muy diferente de la razón por la que no crees que tenga sentido. Su intuición desarrollada al vivir en un mundo mayormente newtoniano es una herramienta terrible para adivinar las verdades sobre la física en situaciones extremas como la gravedad extremadamente alta, la escala extremadamente pequeña o la velocidad extremadamente alta muy alejadas de su experiencia cotidiana.

No es densidad infinita. Es solo que es increíblemente inmenso.
Por ejemplo, considere una estrella de neutrones. Digamos que tomas una pizca y la colocas en el suelo aquí en la tierra. Esa pizca es tan pesada (debido a su inmensa densidad) que se hunde hasta el núcleo de la Tierra.
Solo trata de comprender cuán inmensa es su densidad.
Ahora volviendo a los agujeros negros, están en una liga propia.
Todo al respecto es increíblemente alucinante.
Nuestro sol puede convertirse en un agujero negro si toda la materia que tiene ahora se contrae a una esfera de radio de 1 centímetro.
Imagina cuán inmensa sería la densidad.
Es un número inmensamente grande.

Una vista alternativa; Cada partícula de materia 3D (y cuerpo de materia 3D superior) tiene cierta estructura. Están estructurados por partículas de materia 3D básicas en diferentes formaciones. Dentro de estas estructuras hay distancias muy grandes entre las partículas de materia 3D básicas, que nunca hacen contactos directos. La compresión de cuerpos de materia 3D puede reducir estos espacios hasta cierto punto, pero las partículas de materia 3D básicas mantienen sus distancias entre sí. Esto es esencial para mantener la integridad y la individualidad de las partículas de materia 3D. Por lo tanto, es imposible comprimir un cuerpo de materia 3D indefinidamente.
La compresión de un cuerpo de materia 3D ejerce una compresión externa sobre sus partículas de materia 3D primarias. La compresión externa en partículas de materia 3D primarias reduce su contenido de materia 3D y las expande. Por lo tanto, comprimir un cuerpo macro, más allá de cierto límite, reduce su contenido de materia en 3D y expande el cuerpo, en lugar de reducirlo. En otras palabras, la compresión más allá de cierto límite reduce la densidad de materia de un macro cuerpo en lugar de aumentarlo. Por lo tanto, ningún cuerpo macro, incluido el agujero negro, no puede tener una densidad de materia infinita. ver: Capítulo 9 de ‘MATERIA (reexaminada)’.

No hay radio cero a menos que se refiera al punto en que una partícula va de la macroexistencia al reino cuántico. Nada en ningún nivel de existencia tiene densidad infinita. Si se llega a la conclusión de que algo sucede, significa que ese tema simplemente se malinterpreta. Un agujero negro siempre será más grande que las partículas cuánticas. Los agujeros negros no poseen densidad en absoluto, ya que son más que probables vórtices de energía o pozos de energía. El problema con describir que los agujeros negros tienen gravedad o densidad es que no es probable que sean objetos físicos o sólidos de masa. Se atribuyen a tener masa o incluso densidad debido a la medida de la gravedad en otras ubicaciones. La medida de la gravedad en una ubicación no significa necesariamente que haya un objeto de masa que la cause. Usted ve en los agujeros negros que la gravedad, que es el flujo o deformación de la estructura del espacio, fluye hacia ellos a velocidades excesivas. Cuando se mide, la mayoría asume que los agujeros negros son sólidos y poseen masa. El negro simplemente proporciona un medio a través del cual el espacio, la energía dentro de él y la materia pueden viajar para ser reciclados. No se acumula ni se acumula dentro de los agujeros negros en un objeto de masa que causa o conduce a una gravedad infinita o densidad infinita. En lo que respecta al radio cero, nada tiene ese radio porque en ese punto el sujeto dejaría de existir, a menos que se refiera al punto en que un sujeto ingresa al reino cuántico.

En realidad, aunque los sujetos pueden poseer densidad y masa, nada posee gravedad. Decir que en realidad es un nombre inapropiado. Los sujetos, ya sean energía o materia, causan o permiten la gravedad. La gravedad es una fuerza, la deformación y el movimiento del tejido del espacio mismo. Los sujetos de masa causan esta deformación que no poseen ni la tienen. Imagine a una persona acostada en un trampolín completamente cubierta por una lona. La masa del cuerpo de la persona no posee la propiedad de deformación, pero la deformación del trampolín y la lona es causada por la masa de la persona.

P: ¿Los agujeros negros tienen densidad infinita?

Respuesta lógica: no

Respuesta de relatividad general: sí

Primero, la respuesta incorrecta ‘Sí’: Singularidades – Agujeros negros

– La Física del Universo “En el centro de un agujero negro hay una singularidad gravitacional, un punto unidimensional que contiene una enorme masa en un espacio infinitamente pequeño, donde la densidad y la gravedad se vuelven infinitas y las curvas espacio-tiempo infinitas, y donde las leyes de la física tal como las conocemos dejan de funcionar “.

Así es como la relatividad general, la teoría popular predominante, describe los agujeros negros y las singularidades, como densidad infinita y gravedad infinita, etc. La razón principal por la que este resultado de error de GR es la relatividad general depende en gran medida de la luz y la velocidad de la luz con estrictos postulados sobre la luz / tales relacionados con las leyes de física. Y, los defensores de la relatividad general se apegarán a esa descripción independientemente de lo ilógico que sea. Cuando la luz muestra un desplazamiento al rojo infinito o no se escapa, expulsa la relatividad general (loca) de los gráficos = infinito / infinito.

Respuesta lógica: No, las singularidades del agujero negro no tienen densidad infinita ni gravedad infinita. Aunque la luz no escapa del horizonte de eventos, se han registrado bengalas que escapan de los agujeros negros, Black Hole Has Major Flare

probar que la gravedad no es tan inmensa (infinita) que nunca se escapa nada.

No es la respuesta lógica a la densidad infinita. Esa es una solución práctica y tiene mérito al ver los escapes / bengalas que vemos que suceden. Si fuera infinitamente denso, entonces las actividades volátiles dentro de los agujeros negros que resultan en destellos simplemente no existirían / ​​sucederían, ni serían como son (más que un objeto infinitamente denso).

La ciencia de LSC Research Plus, LIGO está registrando ondas / actividades gravitacionales de la fusión de los agujeros negros (singularidades), y si fueran infinitamente densas, la fusión de la manera registrada no existiría / sucedería como se observa actualmente.

douG

Solo quiero dejar esto perfectamente claro:

Los agujeros negros infinitamente pequeños no son infinitamente densos. El agujero negro más pequeño que podría hacer sería del orden de una unidad de Planck de longitud y tendría una masa algo menor que una masa de Planck. Para aquellos que quieren números específicos;

Longitud de Planck:

Masa de Planck:

1.2209 × 10 ^ 19 GeV / c ^ 2 = 2.17651 (13) × 10 ^ −8 kg = 21.7651 μg = 1.3107 × 10 ^ 19 amu

Desafortunadamente, conocer esta información no nos permite calcular la densidad, porque no sabemos nada sobre el espacio-tiempo a esa escala. Ni siquiera sabemos cuántas dimensiones espaciales hay en esa escala, lo que afecta incluso a nuestra definición de densidad.

Sin embargo, podemos decir con seguridad que no hay agujeros negros infinitamente densos, y que los agujeros negros infinitamente densos no son posibles.

Ahora, para responder realmente a esta pregunta correctamente, necesitamos saber cómo combinar la relatividad general con la mecánica cuántica. Entonces podríamos hacer más que establecer algunos de los límites extremos.

Mi comprensión de la singularidad es toda la masa, pero el volumen cero, lo que le da una densidad infinita. Entonces, si un agujero negro tiene una singularidad, entonces tiene una densidad infinita. Pero las singularidades no pueden existir, por lo tanto, los agujeros negros no tienen densidades infinitas.

Los agujeros negros son los objetos más interesantes que puedes encontrar en Universe. Para responder a esta pregunta, debe comprender cómo funciona una estrella.

Una estrella como nuestro sol bajo reacción nuclear convierte el hidrógeno en helio. El núcleo del sol es demasiado intenso y tiene alta presión. Lo que hace que la reacción continúe, y extiende calor, luz y energía. Cuando se agota todo el hidrógeno, la estrella ya no es funcional para mantener su estado, la alta presión del núcleo hace que los gases pasen a una presión intensa. Cuando el núcleo ya no es estable con la materia que estalla, se conoce como SuperNova. Que forma un púlsar, luego la misma presión hace un agujero negro.

Esos son súper masivos ya que contienen masa de estrella pero en un área pequeña, lo que aumenta la densidad. Esta densidad es la razón que la hace demasiado interesante. Es como la masa total de tierras en el área del tamaño de la cabeza de un Pin,

Esto lo hace demasiado intenso pesado pero pequeño. Por lo tanto, se observa una alta fuerza de gravedad debido a su masa, de la que la luz incluso no puede escapar. Así observamos un agujero negro.

Como me parece, usted habla de la singularidad de un agujero negro, cuya naturaleza aún no ha estudiado lo suficiente, por lo tanto, no podemos afirmar que la densidad de la materia puede ser infinita. En cuanto al área limitada por el llamado radio de Schwarzschild del agujero negro, dentro de sus límites la materia no puede ser de tan alto nivel de densidad. En ese caso, su suposición sobre un nivel muy alto pero finito de la densidad de la materia será correcta.

No, no tienen densidad en absoluto, están completamente desprovistos de materia. Pero otras creencias incorrectas surgen del uso de la física incorrecta en un universo de plasma de 99.9%.

Experimento de plasma en el espacio (subtítulos en inglés)

Entonces, aparentemente los experimentos reales con el asunto que constituye el 99.9% del universo no son suficientes para satisfacer al robot de quora en su sabiduría infinita de colapsar respuestas cortas.

Pero no, como puede ver en el experimento, un agujero negro es en realidad una ausencia de materia dominada por las fuerzas electromagnéticas. No son partículas que orbitan un objeto de densidad extrema, sino objetos que orbitan un punto nulo común en los campos electromagnéticos.

Esta es la fuente de lo que llamamos agujeros negros, pero primero debe aceptar que la física correcta para el estado de la materia que constituye el 99.9% del universo debe aplicarse para comprender.

Los agujeros negros no son infinitamente pequeños (los supermasivos pueden ser más grandes que nuestro sistema solar, por ejemplo), ni tienen densidad infinita (de hecho, son increíblemente densos, pero no infinitamente).

En física no hay nada infinito. Los agujeros negros son finitos en tamaño y finitos en densidad.

No, nada con masa o densidad es infinito, nada en la naturaleza es infinito. Los científicos dicen infinito porque no tienen forma de dar una densidad cuantificable.

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