¿Cómo es posible que el centro de un agujero negro sea infinitamente denso, es decir, una gran cantidad de masa que ocupa un volumen cero?

Los agujeros negros son soluciones de la ecuación de Einstein en Relatividad general y, por lo general, son soluciones singulares, en el sentido de que ciertas cantidades físicas (como invariantes hechas con tensor de Riemann) explotan en el centro del agujero negro. Creemos que esta singularidad es un artefacto del GR clásico, un encubrimiento de nuestra ignorancia en ese punto. La relatividad general que describe tales objetos funciona lo suficientemente bien como para describir la física muy cerca de la llamada singularidad. Sin embargo, GR tiene una escala de longitud intrínseca, la llamada longitud de Planck, más allá de la cual no se puede confiar en la teoría.

Esto es un poco como decir, ya que el potencial del electrón es como [matemática] 1 / r [/ matemática] hay una singularidad en [matemática] r = 0 [/ matemática]. Pero sabemos que es solo la electrodinámica clásica y muy cercana al electrón, la teoría de Maxwell tiene que ser reemplazada por la electrodinámica cuántica. Del mismo modo, la singularidad del agujero negro es un punto donde las predicciones de GR se descomponen debido a la curvatura extrema o envoltura del espacio-tiempo y probablemente se postula una teoría cuántica de la gravedad para resolver el problema. Entonces, no hay nada que explote hasta el infinito en ese punto, es solo que las curvaturas son tan grandes que la teoría no tiene sentido.

Dentro de un agujero negro, todas las geodésicas “fluyen” hacia la singularidad. En otras palabras, alejarse de la singularidad es imposible, sin importar la fuerza aplicada. Al igual que no podemos retroceder en el tiempo, solo hay una dirección, no podemos movernos radialmente hacia afuera.

La materia en cualquier estado, degenerado o no, requiere presión radialmente hacia afuera para evitar que se derrumbe aún más. La presión vendrá del movimiento o vibración de las partículas debajo de ti. Dado que “hacia afuera” es imposible, cualquier tipo de vibración o impulso tiende a hacerte más compacto. No hay física para describir lo que sucede cuando el asunto se aplasta de esta manera, especialmente más pequeño que el volumen de la tabla.

Bajo la relatividad general, la presión contribuye a la magnitud del tensor de energía de estrés, además de otros factores como la densidad de energía.

Bajo ciertas circunstancias, la contribución del componente de presión crece tanto que crea un circuito de retroalimentación positiva: el campo aumenta, la presión aumenta, lo que conduce a un campo más fuerte, la presión aumenta, etc.

Es por eso que suponer nuevas formas exóticas o estados de materia como la sopa de quark son inútiles: la intensidad del campo gravitacional crece sin límite. La intensidad de campo aumenta cuán grande debe ser.

Podría entrar en juego algún efecto mecánico cuántico que podría anular el colapso, pero un nuevo estado de materia “más fuerte” no lo hará.

La densidad de masa máxima en este mundo es la masa de Planck dentro de la longitud de Planck. Pero nada se acerca a eso fuera del aparente big bang en teoría.

En el centro de un agujero negro, la gravedad es necesariamente cero con una masa tirando igualmente en todas las direcciones. Los objetos cerca del centro se alejarían del centro y la densidad de masa estaría mucho más cerca de cero que el infinito en el centro.

La noción de una singularidad en el centro de un agujero negro se debe al error en el uso de las matemáticas que aproximan la fuerza gravitacional que emana del centro de masa. Y las calucaciones de densidad se basan en la dimensionalidad vista desde fuera del agujero negro. El espacio interior de un agujero negro se extiende enormemente en nuestra dimensión de tiempo, de modo que no hay mayor densidad de masa en el espacio interior (nuestro tiempo) que en el exterior en nuestro espacio. Pregúntele a un astrofísico que el Volumen del Agujero Negro es prácticamente infinito Dado que la densidad de masa debe ser cercana a cero.

Las singularidades son límites matemáticos donde las matemáticas se descomponen. No existen en la naturaleza. Einstein comentó que cualquier teoría unificada debe estar libre de singularidades.

Desconocido. Sabemos que la gravedad puede reducir la materia primero a “materia degenerada” como en una estrella enana blanca, y luego a neutrones sólidos en una estrella de neutrones. También hay una hipotética “sopa de Quark”, con materia reducida a sus quarks constituyentes, pero ni siquiera eso podría resistir la gravedad de un agujero negro.

Algunos físicos han argumentado que habría un estado de la materia aún más denso que el que se mantendría, según la teoría de cuerdas. Pero String Theory aún no se ha confirmado en ninguna de sus versiones.

El límite que llega a cero significa pasar del estado cuántico en masa a sin masa que puede explotar en un nuevo big-bang. Entonces, podemos decir que la reducción de la materia a volumen cero la transformamos en energía cuántica no material (¿negra?) Capaz de reiniciar la creación de materia desde cero. Permanecer en un estado de equilibrio cero no es posible durante mucho tiempo porque es un
Estado extremadamente inestable.

Avinashu lo puso bastante simple y al grano. Realmente no sabemos exactamente qué está pasando en el centro de un agujero negro. La gente usa la palabra singularidad para describirla, pero es solo una palabra para describir algo que no sabemos. Lo mismo ocurre con el Big Bang. ¿Todo comenzó en un punto infinitamente pequeño? Bien … ¿cómo lo sabemos realmente? La teoría se basa en el hecho de que el universo se está expandiendo, por lo que simplemente lo ponemos al revés, comenzamos a llegar al punto en que converge sobre sí mismo y decimos joder: singularidad. Quizás algún día descubramos cómo generar un universo, pero hasta entonces, DIOS. ¿Estoy bien? ¿Derecho?

Esta respuesta será breve y lo más simple posible. Espero que sepas cuán masivo es nuestro sol. Ahora multiplique ese tamaño tres veces o más. Entonces ese tamaño puede ser MUCHO más grande que incluso Júpiter. Ahora comprima ese tamaño al tamaño de una ciudad. No es cero volumen. La cosa es que la gravedad es extremadamente fuerte. Es tan fuerte que los electrones se fusionan con protones para formar neutrones. Los neutrones están empaquetados MUY cerca. Incluso se dice que se forma una fase de la materia, llamada “sopa de quark”, que se compone de los quarks que forman los neutrones. Pero no puedes fusionarlos o destruirlos (ley). Entonces, ¿básicamente piensas que la Tierra está comprimida en un tamaño de grano de arena? Creo incluso más pequeño. Esto es solo teoría. Nadie puede decir con confirmación sobre un agujero negro.

Ok, entonces esta respuesta es un poco larga. ¡Culpa mía! :pag

Solo ‘porque lo hace’ es tan bueno como cualquier otro comentario de jibber jabber.

Nadie se da cuenta de los cambios realizados en las ideas del hombre sobre lo que hay ahí afuera desde que The Hubble y Marriner y todas las demás sondas hicieron su trabajo.

Realmente no teníamos ni idea antes, y en su mayor parte todavía estamos en la oscuridad (¿materia?)

No puede

La respuesta de Edward Cherlin a ¿Puede un agujero negro realmente tener cero volumen?

Lo primero que hay que entender aquí es que nunca se dice V = 0 en las ecuaciones. Es el límite–> 0 y ambos son cosas totalmente diferentes.

La “densidad infinita” es una extensión de un modelo matemático, no una realidad concreta y objetiva.

La mayoría de la materia que es absorbida por el agujero negro no solo se acumula en el fondo. Se rebota desde el fondo (piense en el trampolín) después de que la materia se desmantela en niveles subatómicos. Es la naturaleza máquinas de reciclaje.

No es posible. A pesar de la teoría popular, en la dimensión del reino físico, no existe la densidad infinita. Por lo tanto, no existe el volumen cero, algo tiene o posee volumen o no lo tiene. Incluso las partículas cuánticas poseen volumen. Volumen cero significa inexistencia.

No sabemos qué sucede cuando nos acercamos al “centro” del hoyo. Dicho esto, no es que la materia se exprima en un pequeño volumen de espacio en el sentido tradicional, es el espacio (tiempo) en sí mismo el que se contrae, transportando cualquier materia y radiación presente en él. La relatividad general supone que el espacio-tiempo es continuo, por lo que supone reducirse infinitamente a cero, pero si en realidad es discreto, existe un límite para la reducción que puede sufrir (en ese momento ya no será como nuestro espacio-tiempo). el tiempo deja de existir a ese nivel). En cualquier caso, la materia dentro del agujero todavía está “en nuestro Universo” en el sentido de que todavía está curvando nuestro espacio-tiempo a su alrededor (a veces puedes leer especulaciones de que lo que cae en un agujero va a otro Universo, lo que parece lejos – me atrapó ya que el efecto gravitacional de esa materia todavía está presente en nuestro Universo, incluso si su radiación nunca puede alcanzarnos).

Como un “laico” ignorante, me gustaría decir que para mí, la idea de que la materia sea absorbida por un agujero negro y luego expulsada al otro lado creando un universo completamente nuevo, es un concepto muy satisfactorio y elegante. .

No existe la densidad infinita. Si un agujero negro tuviera densidad infinita, todo en el universo sería absorbido por la atracción gravitacional. El horizonte de eventos se expandiría a la misma velocidad que el universo debido a esta densidad infinita y lo único que existiría en el universo sería este agujero negro. Ni siquiera la materia oscura que rara vez es absorbida podría escapar de esta atracción gravitacional.

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