Incluso los átomos están aplastados dentro de un agujero negro. ¿El agujero negro contiene algo?

Materia y energía, y tal vez materia oscura. Montones y montones de materia y energía. En general, encontrará al menos 5 masas solares allí, y dado que las bestias tienen un apetito insaciable por la materia, si viven en un terreno de caza feliz, como un núcleo galáctico donde hay billones de toneladas de gas, polvo y estrellas para comer, puede encontrar miles de millones de masas solares de materia.

Desafortunadamente, todo lo que sabemos acerca de lo que hay allí es que el asunto entró allí y su gravedad aún tira a su alrededor. No tenemos idea de qué forma toma el asunto allí bajo una fuerza de aplastamiento tan enorme. Sabemos que hay gravedad suficiente para superar la presión de degeneración cuántica de los átomos que entran. ¿En qué colapsan? Ni siquiera podemos calcular eso en este momento, porque la Teoría de la Relatividad se descompone y produce infinitos en las condiciones dentro de un agujero negro, y aún no hemos podido conciliar la relatividad con la mecánica cuántica para generar una teoría de la gravedad cuántica.

Escucharás a astrofísicos y cosmólogos hablar de una singularidad y algunos llegan a afirmar que es un punto sin dimensión y densidad infinita. Pero la verdad es que eso es solo un SWAG. No podemos ver más allá del horizonte de eventos de un agujero negro para observar qué sucede con la caída de materia y energía, y nada de lo que entra puede enviar una señal de regreso. Una vez dentro del horizonte de eventos, incluso los fotones de luz se mueven a menos de la velocidad de escape de la inmensa gravedad de un agujero negro.

También podría ser que bajo esas presiones, los leptones, quarks y bosones se fusionen en un fluido exótico o plasma. Podría ser que atraviesen la estructura del espacio-tiempo y fluyan hacia un agujero blanco en un universo adyacente, dejando solo su gravedad. Podría ser algo que ni siquiera hemos imaginado.

En los modelos clásicos y semiclásicos, el agujero negro no contiene ninguna materia.

No hay materia aplastada hasta un punto infinitamente denso, a pesar de lo que puedas leer. Hay un sentido en el que la “masa” va al infinito, específicamente, la densidad de energía de estrés va al infinito como consecuencia de que los invariantes de curvatura van al infinito.

No hay pastel de quark-lepton de radio cero dentro del agujero negro.

Lo siguiente es de una respuesta relacionada …

¿Qué le sucede a la materia que entra en un agujero negro?

Lo que cae en un agujero negro se destruye rápidamente y desaparece, sus propiedades de masa, giro y momento angular conferidos al agujero negro.

Eso es todo lo que podemos decir en este momento.

Para ser absolutamente claro en esto, existen teoremas de singularidad que demuestran la existencia de singularidades bajo supuestos razonables. De esto sabemos que las líneas mundiales de partículas llegan a su fin en la singularidad. Pero no hay nada que nos diga qué significa esto.

Además, la relatividad GR es una teoría no lineal, que no es una carga demasiado pesada para muchos casos, pero se vuelve problemático entender el espacio-tiempo bajo condiciones extremas al acercarse a la singularidad donde la interpretación de lo que está sucediendo se vuelve básicamente imposible.

En el contexto semiclásico donde tenemos campos cuánticos en un espacio-tiempo curvo, existe una fuerte especulación de que la información, los estados cuánticos de la materia que cayó, está de alguna manera codificada en el horizonte o en la radiación de Hawking saliente, incluso si la materia se desvanece en el interior.

Algunos argumentan que no podemos saber hasta que haya una teoría de la gravedad cuántica completamente consistente, pero en realidad, incluso entonces, puede pasar mucho tiempo antes de que podamos usar esto para modelar con precisión el espacio-tiempo interior del agujero negro.

Sí, pero no del tipo con el que estamos familiarizados.

No hay singularidad dentro de un agujero negro.

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

Los electrones y protones desaparecen en el límite de Chandrasekhar para las estrellas enanas blancas, convirtiéndose en neutrones. Los neutrones desaparecen en el límite de Tolman-Oppenheimer-Volkhov para las estrellas de neutrones, convirtiéndose en otra cosa. No sabemos qué, excepto que parece que deben ser bosones de algún tipo.

¿Sería interesante ver si los agujeros negros exhiben un comportamiento gravitacional que se acumula en el centro o alrededor del horizonte de eventos? Si un experimento estableciera que BH gr parece ser el último, entonces el interior del BH estaría posiblemente en un estado más primitivo de condiciones sin masa de partículas primitivas al principio, donde la presión se invierte hacia adentro.

En las singularidades, las leyes conocidas de la física se rompen, razón por la cual se dedica tanto tiempo y esfuerzo a examinar estas características extrañas de nuestro universo. Una vez dentro del agujero negro, la materia se desgarrará en sus componentes subatómicos más pequeños, que se estirarán y exprimirán hasta que formen parte de la singularidad y aumenten el radio del agujero negro en consecuencia. Curiosamente, un tal Stephen Hawking ha demostrado que la materia dentro de un agujero negro no está completamente aislada del resto del universo y que, dado un período de tiempo suficiente, los agujeros negros se disolverán gradualmente al irradiar la energía del importa que contengan.

Un todo negro es un objeto con masa infinita, no importa. Sería imposible que alguien vea un objeto entrar en un todo negro porque el todo negro está deformando tanto el espacio-tiempo que con su gravedad parece que el objeto se ralentiza o se detiene antes de que ingrese al horizonte de eventos.

No sabemos si los átomos son destruidos por los agujeros negros, pero parece que se supone que no porque los átomos son tan pequeños que probablemente se romperían antes de que se rompan.

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