¿Podríamos mantener la fuerza suficiente para romper un agujero negro?

Cuando una estrella está en equilibrio, la fuerza de gravedad que tiende a colapsar está equilibrada por las presiones térmicas y de radiación internas de la estrella. Cuando todo el combustible de fusión nuclear en el núcleo de la estrella se agota, la estrella se contrae o colapsa. El tipo de objeto resultante de este proceso depende de la masa restante de la estrella.

Si la masa no es mayor que 1.4 soles (límite de Chandrasekhar), el resultado es una estrella densa y tenue llamada enana blanca, en la cual la gravedad se equilibra con la presión de degeneración de electrones cuántica.

Si la masa es mayor a 1.4 soles, la presión de degeneración de electrones no puede contrarrestar un colapso adicional. El resultado es una supernova , una explosión violenta y espectacular de la estrella. Una supernova es un fenómeno complejo: las capas externas de la estrella se colapsan por primera vez pero, al golpear su núcleo , rebotan y vuelan al espacio. Eso es lo que hace los fuegos artificiales de supernova. Pero en el proceso se pierde la mayor parte de la masa de la estrella. Lo que sucede a continuación depende de lo que queda como núcleo.

Si la masa del núcleo es aún mayor que 1.4 soles pero menor que aproximadamente 3 soles (Landau-Oppenheimer-Volkoff, LOV, límite), colapsará en una estrella de neutrones donde la presión de degeneración de neutrones frena aún más el colapso.

Sin embargo, si la masa del núcleo es mayor que el límite de LOV, incluso la presión de degeneración de neutrones no puede evitar que se derrumbe aún más. De hecho, no se conoce ninguna fuerza física que pueda evitar que se derrumbe hasta un punto . Y después de tantas décadas de investigación en el campo, mi mejor apuesta es que simplemente no existe tal fuerza. Y la teoría de la relatividad garantiza que un punto que contiene toda esa masa debe estar dentro de un agujero negro.

Así que aquí está su respuesta: si ninguna fuerza podría detener el colapso en primer lugar, ¿qué fuerza podría traerlo de vuelta?

Pero no te preocupes. La física cuántica, aunque impotente para prevenir el colapso, aún puede hacer que el agujero se evapore. El colapso lleva segundos, pero la evaporación lleva miles de millones de años. No aguantes la respiración.

No, es imposible, independientemente de la fuerza.

Probablemente esté comparando la atracción gravitacional de un agujero negro con la de un planeta: la gravedad lo empuja hacia abajo y tiene suficiente velocidad inicial (velocidad de escape) o mantiene una fuerza mayor que la atracción gravitacional (es decir, en la Tierra necesitaría un fuerza mayor de 1 g en la superficie).

Pero esa es la descripción clásica de la gravedad. El concepto de ‘estrellas negras’, es decir. una estrella tan grande que la velocidad de escape sería mayor que c, ha existido durante algunos siglos, creo que se discutió en el siglo XIX. Teóricamente podrías escapar de una estrella así simplemente manteniendo una fuerza mayor que su fuerza gravitacional en la superficie.

Pero con la teoría de la relatividad general de Einstein obtuvimos una nueva comprensión de la gravedad. Esto realmente muestra que un agujero negro curva el espacio a su alrededor tanto que se pliega sobre sí mismo. Nada puede escapar, ni la luz, ni un cohete con un constante 1 googol Newton of Thrust.

La fuerza es un producto de masa ( kg ) y aceleración ( ms-2 ).

La respuesta simple es no: es imposible superar la atracción gravitacional de un agujero negro (una vez que se cruza el ‘ horizonte de eventos ‘ / punto de no retorno ). Una variable con la que generalmente relacionamos esto es la velocidad , más exactamente C , la velocidad de la luz en un vacío puro .

A pesar de no conocer completamente la composición de un agujero negro, una cosa segura es que incluso viajar en C todavía no sería suficiente para superar el tirón del agujero negro.

Viajar a C o más rápido que C rompería todas las leyes universales conocidas de la física para un cuerpo masivo: los fotones son las únicas partículas conocidas capaces de viajar en C debido al hecho de que tienen masa en reposo cero (Gravitons / Tachyons son hipotéticos por ahora).

Espero que esto ayude.

¿Puedes aplicar suficiente “fuerza” como para volver atrás en el tiempo? No.

Con una fuerza infinita, aplicada hasta el fin de los tiempos, ¿llegarás alguna vez a c? No.

Del mismo modo, ya no hay una “salida” que no es equivalente a retroceder en el tiempo, lo que lo saca del horizonte de eventos. Todas las velocidades de c o menos, muévase “hacia adentro, lejos del horizonte de eventos”, y no regrese a este Universo.

La fuerza no es el problema. Lo único que importa es la velocidad. Para dejar la influencia gravitacional de un cuerpo, debe poder acelerar a la velocidad de escape del cuerpo en cuestión. La velocidad de escape depende de la masa del cuerpo, por lo tanto, la velocidad de escape de la Luna es más baja que la de la Tierra, que es más baja que la de Júpiter, que es más baja que la del Sol. El problema es que la velocidad de escape de un agujero negro es mayor que la velocidad de la luz y, dado que nada puede acelerarse a la velocidad de la luz o más allá, eso significa que nada puede escapar de un agujero negro.

No es imposible.

La velocidad de escape (no “fuerza”) de un agujero negro es (por definición) la velocidad de la luz, y ningún objeto material puede alcanzar la velocidad de la luz.

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