Si un agujero negro es infinitamente denso en un área infinitamente pequeña, ¿eso significa que, en términos de volumen físico, ocupan el mismo espacio?

Nada puede ser realmente infinitamente denso, ni siquiera un agujero negro. Hay un umbral en el que puede alcanzar la densidad de un objeto o, en el caso de agujeros negros, un área o región. Una vez que la densidad alcanza un máximo, cualquier densidad acumulativa aplastará un objeto en o en el medio en el que descansa o, como con un agujero negro, rompe o rasga el medio en el que descansa. La densidad no aumenta indefinidamente. Solo los objetos físicos u objetos de la física contienen volumen físico. Los agujeros negros no son objetos físicos. Son huecos o vórtices dentro de la estructura del espacio que están hechos por una gravedad tremendamente extrema, que es el espacio deformado. La ilusión de densidad proviene de la extrema gravedad que fluye hacia y dentro de un agujero negro. Su volumen consiste en energía, que incluye partículas y fuerzas subatómicas y elementales.

Los agujeros negros varían en “masa aparente” (los agujeros negros en realidad no tienen masa, no son objetos físicos, pero facilitan mover la tela espacial deformada como la gravedad que da la ilusión de la presencia de masa) masa y tamaño. Un agujero negro no ocuparía el mismo espacio que la singularidad teórica.

Con respecto a la cuestión de si los agujeros negros tienen una cantidad infinita de masa en un volumen infinitesimal, vea mi común sobre la pregunta. Con respecto a la cuestión de si puede ajustar una cantidad infinita de masa en un volumen infinitesimal, los bosones pueden tener esencialmente la misma distribución de probabilidad espacial para ubicarse en el mismo espacio, y la distribución de probabilidad de la ubicación de un solo bosón podría ser bastante pequeña, pero presumiblemente un agujero negro también tiene una buena cantidad de fermiones. Dentro de un agujero negro, la dimensión espacial podría contraerse de manera bastante significativa, además de la compresión que cabría esperar ignorando la relatividad general, por lo que puede tener sentido para ciertos propósitos aproximar el centro de un agujero negro como si tuviera una cantidad infinita. de masa en un volumen infinitesimal.

Espere. Debido a que el espacio-tiempo es tan curvo en el horizonte de eventos de un agujero negro, es probable que lo opuesto a lo que dices sea correcto, es decir, que lo que se encuentra “dentro” o “más allá” de un agujero negro es un vacío completo. Tienes que definir el marco de referencia.

No confunda algún modelo matemático de física con realidad. Ese es un error de novato. Por ejemplo, la única razón para seguir usando las matemáticas continuas para modelar la física en escalas muy pequeñas de tiempo y espacio es porque esa es la única herramienta que ha sido entrenado para usar. Algo así como cuando todo lo que tienes es un martillo, todo parece un clavo. ¿Por qué crees que el tiempo y el espacio son continuos a escalas muy pequeñas? ¿Suena razonable suponer que puede ajustar una cantidad infinita de información en un volumen finito de espacio? Esa es una charla loca …

El problema yace ahí. Infinito.

En teoría, si todos los agujeros negros poseen una singularidad, entonces están todos conectados a la misma dimensión infinita o son múltiples infinitos.

De cualquier manera. No importa cómo se corta o se trata de explicarlo. Un infinito dentro de un espacio finito es ridículo, más aún lo son múltiples infinitos. Incluso si nuestro universo fuera infinito, eso solo significaría que habría infinito dentro de infinito.

Realmente creo que todo el asunto de la singularidad debería descartarse por completo. Cada vez que escucho y veo a alguien que defiende la idea, es como si escuchara a alguien decir que la Tierra es plana.

Tienes razón, no tiene ningún sentido porque no puedes entenderlo desde nuestro mundo 3D o 4D. Estás pasando de la Relatividad general hasta el nivel Cuántico, volando directamente hacia la bestia de un agujero gigante y de pie en medio de la teoría de cuerdas en el nivel de planck. Ahora se encuentra en una dimensión completamente diferente donde las reglas que conoce no existen. Aquí encontrará una singularidad que existe porque las reglas han cambiado drásticamente, donde la gravedad es inimaginablemente alta y la materia está tan condensada que no es reconocible … excepto matemáticamente y mediante diagramas que son solo breves instantáneas de un aspecto. Me encanta la teoría de cuerdas y la física teórica y la astrofísica. Si no fuera por Susskind y otros a través de YouTube y OCW, todavía estaría haciendo la misma pregunta. Hay series de conferencias fáciles de comprender a través de MIT, Stanford, Berkley, CfA, ect. allí y de alguna manera lo hacen comprensible. Todavía estoy trabajando en la parte de matemáticas …

No podemos decirlo. Nuestros modelos matemáticos y físicos se descomponen a medida que se acerca a una singularidad. En cierto modo, “singularidad” es física, habla por “no entendemos”. Cualquier intento de explicación está destinado a ser conjetural. Es un hecho bien conocido por los físicos que la relatividad y la mecánica cuántica son incompatibles, y para explicar lo que sucede cerca de una singularidad se necesitan ambas. Necesitamos una mejor teoría que abarque tanto la relatividad como la QM

¿” Ellos ” quién? ¿Te refieres a todos los agujeros negros? No. Cada uno tiene su propia singularidad.

Por supuesto que “no tiene sentido”, ¡es GR! Muchas cosas en STR, GR y QM no están de acuerdo con el sentido común; pero es ” sentido común ” lo que está mal .

Estoy totalmente de acuerdo con todas las respuestas aquí … pero me preocupa que nos preocupemos por dividir 1 por cero cuando la naturaleza o la realidad nunca intenten una rareza matemática … SI NO ESTÁ ALLÍ … ¿ignorarla?

Bajo ninguna circunstancia divida nada por “eso” … Entiendo totalmente el problema con GR y QM es mucho más complejo que eso, pero el público en general necesita saber que la física NO está fallando. Es solo que los modelos de física tienen um “algunos problemas” en el muy pequeño y muy grande que en realidad NUNCA es un problema …

cuando todo mi mundo tenga una pantalla azul sabré que el sistema operativo JK se está actualizando a un nuevo sistema operativo jajaja… lo siento, tuve que sacar eso de mi pecho

En realidad, tampoco creo que sean infinitos. Creo que son partículas de base tan juntas que no hay absolutamente ningún movimiento. Estos eventualmente se unen a alguna masa conocida antes de hacer un agujero en la estructura de este universo. Ese oído se libera como en nuestro Big Bang para crear el próximo universo.

El problema es que estás hablando de mangitudes, y el valor de una magnitud observable nunca es [math] \ infty [/ math]. Área pequeña infinita, ¿quieres decir área 0? No está claro si las partículas tienen un tamaño de 0. Creo que lo primero no tiene sentido y el segundo quizás sea consistente pero no real

Tal vez. Tal vez no.

Verá, esto es muy probable. Pero debes saber que se puede demostrar que estas cosas están equivocadas. Algún día, podemos descubrir que los agujeros negros eran solo estrellas grandes con una fuerte gravedad.

Entonces este agujero negro, y la teoría cuántica y otras cosas, podrían ser falsos. No lo sabemos, y probablemente nunca lo sabremos.