¿Qué tan anchos son los agujeros negros?

Esto depende de tu perspectiva. Si eres un observador a una distancia infinita, entonces la respuesta podría ser el radio de Schwarzschild, que es la solución para el radio de una masa esférica, no giratoria y sin carga con una velocidad de escape de la velocidad de la luz. Al mirarlo desde una distancia infinita, se suprime la dilatación del espacio y la geometría aparecerá euclidiana (física newtoniana).

El problema es mucho más difícil cuando se considera la situación más profunda en el pozo de gravedad.

Primero, el radio se define como la distancia entre la superficie y el centro y la distancia física no tiene sentido en esta situación.

Segundo, el espacio se estira en un pozo de gravedad. Los conceptos básicos de la relatividad requieren el efecto Shapiro (verificado por mediciones) que requiere que el espacio-tiempo se dilate entre dos puntos en proporción a la diferencia en la energía potencial gravitacional entre los dos puntos. En el caso de un agujero negro, la diferencia en la energía potencial gravitacional entre cualquier punto en el espacio y el horizonte de eventos es, por definición, infinita. Si el Sol se comprimiera en un agujero negro (su radio S. sería de ~ 3 km), la circunferencia orbital de la Tierra no cambiaría, pero el radio de la órbita sería (o se acercaría) infinito.

Entonces, si uno trata de definir el radio de Schwarzschild desde el centro hacia la superficie, queda una definición sin sentido. Si uno intenta determinar el radio en términos de la distancia al horizonte de eventos desde algún punto externo, el resultado no tiene sentido.

Hay muy buenas razones por las que Einstein insistió hasta el final de su vida en que los horizontes de eventos son imposibles. Consideró, en teoría, la física de ellos, pero solo como cosas que existían independientemente del tiempo … las de sus modelos existían en el tiempo = cero y continuaron existiendo, sin cambios, para siempre.

Vale la pena tener en cuenta que cualquier descripción física de la vecindad de un horizonte de eventos no tiene sentido ya que la distancia física no puede ser atravesada, ni siquiera por la luz, en un tiempo finito. Cualquier efecto mecánico cuántico es sospechoso porque los efectos QM tienden a disminuir rápidamente con la distancia.

Ningún horizonte de eventos ha tenido tiempo de formarse. En 100 billones de años, todavía no habrá ninguno.

Antes de hacer una pregunta de “cuestión de hecho” como “qué tan ancho” es algo, debe preguntarse si la cuestión en cuestión es una cuestión de hecho. Los agujeros negros no tienen una confirmación directa, por lo que no son hechos reales, son meras interpretaciones de un modelo, como los epiciclos eran interpretaciones de otro modelo. Ptolomeo y Copérnico nunca observaron que un planeta hiciera un epiciclo, sin embargo, su modelo los hizo una necesidad y, por lo tanto, los aceptaron como reales. Lo mismo ocurre con los agujeros negros: nadie ha visto uno, pero el modelo actual los convierte en una necesidad y, por lo tanto, son aceptados como reales. El hecho de que haya diferentes especies de agujeros negros, dependiendo de quién interprete el modelo, debería plantear dudas sobre su veracidad de la misma manera que una creciente jerarquía de epiciclos se volvió inaceptable para Kepler. Por lo tanto, tuvo que hacer lo impensable: después de casi 2 milenios de soberanía, destronó el “ciclo” como gobernante de los cielos, reemplazándolo por la elipse “menos perfecta”. Es hora de destronar a la gravedad como el gobernante moderno de los cielos, basándose en los simples hechos de que no hay una teoría de la gravedad disponible para respaldar su soberanía, además de que ahora las fluctuaciones medidas de G hacen que sea insostenible continuar tratándola como un constante universal Esto a su vez expone todos los cálculos de fenómenos de masas en el espacio profundo a un escrutinio duro. Los supuestos tamaños de estos fenómenos de masas han pasado por mucho tiempo el límite de la plausibilidad, como la gran muralla Hércules-corona-boreal con una supuesta dimensión de 10 × 7 mil millones de años luz, lo que haría un universo de 13 billones de años luz extremadamente asimétrico.

Sin una teoría de la gravedad consistente, el modelo estándar de cosmología sigue siendo una charla suelta:

En palabras de Einstein: en cuanto a que las leyes de las matemáticas se refieren a la realidad, no son ciertas; por lo que están seguros, no se refieren a la realidad.

JWv Goethe ofreció una visión fascinante: las matemáticas tienen la reputación completamente falsa de arrojar conclusiones infalibles. Su infalibilidad no es más que identidad. Dos por dos no son cuatro, pero son solo dos por dos, y eso es lo que llamamos cuatro para abreviar. Pero cuatro no es nada nuevo en absoluto. Y así sigue y sigue en sus conclusiones, excepto que en las fórmulas superiores la identidad se desvanece de la vista .

Dejemos que eso se hunda por un momento: la ilusión de una verdad matemática proviene de la verdad poco espectacular inherente a la oración: una manzana es una manzana. Esa es la forma poco espectacular de que una ecuación matemática sea verdadera. No dice nada sobre la realidad de la manzana, solo sobre la relación de la manzana consigo misma.

El gran Bernoulli no se hizo ilusiones y los matemáticos claramente no lo impresionaron cuando dijo ” … sería mejor para la verdadera física si no hubiera matemáticos en la tierra “.

Faraday dio uno de los mejores pasos en la historia de la ciencia occidental sin las matemáticas, y sintió la afinidad de la gravedad y el electromagnetismo; tal vez deberíamos escuchar a un no matemático nuevamente para ver un cambio.

En términos simples, según el límite de Schwarzschild, si lo entiendo correctamente, un agujero negro es una región del espacio (que tendría un “ancho” o radio de umbral Ro ) que contiene hacia arriba desde una masa mínima mmin . Esta concepción empuja el concepto a uno de densidad espacial / radial mínima. Por lo tanto, con este símbolo, el “ancho” máximo posible para un agujero negro es una magnitud potencial que depende de la masa total atrapada y, en teoría, podría alcanzar cualquier valor, ya que puede contener cualquier cantidad de masa. Sin embargo, siempre existe el caso de que la física en algún momento presentará otro límite, o puede que ya haya establecido dicho límite, del cual no estoy al tanto.