¿Por qué un agujero negro tiene una masa finita?

Quiero decir, además de lo obvio, "tiene que tener una masa finita o absorbería el universo". Una singularidad es un punto adimensional en el espacio con densidad infinita, si no me equivoco. Si algo es infinitamente denso, ¿no debe ser también infinitamente masivo? ¿Cómo crece un agujero negro si todo lo que cae en él se funde en una misma singularidad, que ya es infinitamente densa?

Tenga en cuenta que no todas las teorías explican un agujero negro como una singularidad. Hay algunas ideas exóticas por ahí, pero en algunos casos el agujero negro es simplemente extremadamente denso, pero no necesariamente infinitamente denso (pero lo suficientemente denso como para tener un horizonte de eventos). La singularidad surge de la relatividad.
no hay respuesta a la 2da pregunta

Respuestas (5)

Si algo es infinitamente denso, ¿no debe ser también infinitamente masivo?

No. La singularidad es un punto donde el volumen tiende a cero, no donde la masa tiende al infinito.

Es un punto con volumen cero, pero que todavía tiene masa, debido al estiramiento extremo del espacio por la gravedad. la densidad es metro a s s v o yo tu metro mi , entonces decimos que en el límite v o yo tu metro mi 0 , la densidad tiende al infinito, pero eso no significa que la masa tiende al infinito.

La razón por la que el volumen es cero en lugar de que la masa sea infinita es fácil de ver en un sentido intuitivo a partir de la creación de un agujero negro. Podría pensar en un volumen de espacio con algo de masa que se comprime debido a la gravedad. La materia normal ya no es comprimible en cierto punto debido a la repulsión de Coulomb entre los átomos, pero si la gravedad es lo suficientemente fuerte, podrías superar eso. Puede continuar comprimiéndolo infinitamente (aunque probablemente tendrá que superar otras barreras de fuerza en el camino), hasta que tenga un volumen cero . ¡Pero todavía contiene masa! La masa no puede simplemente desaparecer a través de este proceso. La densidad es infinita, pero la masa sigue siendo finita.

Derecha. Supongo que la división por cero significa que hay infinitas soluciones , no necesariamente que los parámetros sean infinitos. Borré esa distinción.
Además, los agujeros negros se construyen a partir de una cantidad finita de masa-energía.
Entonces, ¿podría ser seguro asumir que los agujeros negros son una división literal por cero?
Diría que el comentario de Myers del 14/1/11, junto con la "localidad" que es característica de la Relatividad General, está respaldado por las diversas cosmologías (por Smolin, Poplawski y otros citados en sus trabajos) que plantean la hipótesis de una génesis. de universos locales dentro de agujeros negros: su naturaleza interna (e inherentemente) no observable hace que algunas de estas cosmologías sean más filosóficas que físicas, aunque la de Nikodem Poplawski tiene cierto potencial para la verificación observable o experimental, descrita en su "Cosmología con torsión" de 2010 y artículos más recientes.

Así que todo el mundo parece caer en una trampa lógica aquí.

Los agujeros negros no tienen una densidad infinita en su singularidad/centro. Este asunto de la densidad infinita es la forma física de decir que no sabemos lo que está pasando.

Se pone aún peor ahora que Higgs Boson/Field aparentemente es lo que le da a las partículas su masa. Si no hay partículas en un agujero negro, ¿qué hay para interactuar con el campo de Higgs para generar masa?

Pero hay partículas en un agujero negro.
Sí, es posible adoptar un enfoque híbrido llamado gravedad semiclásica , donde puede tener campos cuánticos en un fondo de espacio-tiempo curvo, los físicos esperan que esto sea solo una aproximación a una teoría de la gravedad cuántica, pero aún así puede ser muy precisa. en muchas situaciones Si usara un modelo de este tipo en un espacio-tiempo de un agujero negro, esperaría que todavía tuviera un campo de Higgs y otros campos cuánticos entre el horizonte de eventos y la singularidad.
El mecanismo de Higgs no es la única forma en que las cosas se vuelven masivas. El campo de Higgs es responsable de solo una parte de la masa de la materia en el universo. Por ejemplo, una fracción significativa de la masa del protón no se debe al campo de Higgs. Los agujeros negros son otro ejemplo.
Vaya, eso es nuevo para mí. Si el mecanismo de Higgs no es la única forma en que las cosas se vuelven masivas, ¿cuál es la otra forma?
@DavidA. La mayor parte de la masa de los objetos ordinarios proviene de la energía. La masa restante de electrones y quarks proviene de su acoplamiento al campo de Higgs. Pero la mayor parte de la masa de un protón o neutrón proviene de la energía de enlace que mantiene unidos a los quarks. Por lo tanto, la mayor parte de la masa de los objetos ordinarios es en realidad energía. De manera similar, en un agujero negro, la masa se puede relacionar con la energía del agujero negro.

Un agujero negro tiene una densidad infinita; como su volumen es cero, se comprime hasta el límite. ¡Así que también tiene una gravedad infinita y succiona todo lo que está cerca de él! No todo lo que hay!! Ahora bien, sobre todo cuando chupa cosas, suma su masa, que sigue siendo finita y siempre lo será, ¡incluso si chupara todo el universo! Todo es por la fórmula: la densidad en un agujero negro es la masa dividida por el volumen (0), ¡así que la densidad es infinita, no la masa! Entonces, un agujero negro tiene una masa que es finita y siempre será finita.

¿Por qué hay tantos votos negativos a esta respuesta? Básicamente dice lo mismo que el seleccionado y los demás.

si tiene una densidad infinita, eso significaría que tiene una gravedad infinita (o una curvatura espacial infinita en la relatividad especial, en la que creo). entonces, obviamente no tiene una densidad infinita porque eso absorbería todo el universo en sí mismo. eso significaría que tendría que tener una cantidad de volumen inconmensurablemente pequeña. e incluso si tuviera una densidad infinita, la curvatura del espacio debería ser más poderosa más cerca de la singularidad, pero ¿cómo podemos agregar más a una cantidad infinita de gravedad? si tuviera una densidad infinita, su curvatura debería ser igual en todas partes, lo que también es imposible. ¿Qué opinas de esta teoría?

No voy a reclamar ningún conocimiento real sobre el tema, o la mayor parte de lo que menciono, así que siéntete libre de corregirme por cualquier aspecto extremadamente imprudente o imposible, pero aquí va.

Un agujero negro para mí, parece que es solo la personificación de nada. Hay algo, luego el espacio general y luego un agujero negro. Me parece que algo a nada es relativamente posible, ya que en un momento nada llegó a ser algo, sin embargo, siento que el universo mismo no permitiría tal falla, ya que el universo parece bastante perfecto en su diseño.

Una teoría con la que me he topado es la teoría de que todos los átomos tienen una forma negativa y positiva entre las cuales pueden intercambiarse. Una especie de trato entre materia y antimateria, pero todos los átomos experimentan esto, y vivimos en positivo.

Este tipo de interacción con la idea de un agujero negro, una explosión masiva de algo que creó energía a poderes más allá de los números para los que tenemos palabras (googlplex), durante muchos años apenas usamos el número para (miles de millones). Y finalmente explota, y como consecuencia de tal energía, se forma un agujero negro (si eso es lo que la gente todavía cree). Entonces, una masa ridícula de energía positiva sale de un punto en el universo, y en este punto, absorbe masa, todo, un pozo de gravedad perfecto e ineludible.

¿Podría ser posible que después de que tanta energía positiva irradie desde un punto, explote, y luego comience a absorber toda la energía positiva que entra, para reequilibrar la ridícula cantidad de energía negativa que quedaría a raíz de tal cosa? ?

Puedo imaginarlo, más como una explosión bajo el agua (una implosión en realidad). Primero explota, y luego todo es succionado hasta que está en su punto natural. Excepto que esto es masivo (mucho más grande que cualquier bomba que pudiéramos hacer o imaginar), pero a una escala tan pequeña (se llena a un nivel subatómico, si no a un nivel de electrones) que lleva un tiempo increíblemente largo. volver a la normalidad.

E incluso entonces, eso no tiene en cuenta para decir que toda esta energía está absorbiendo, no está siendo transportada en vórtice a otro espacio o incluso a otro tiempo.

Entonces, como resumen, supongo que lo que estoy concluyendo que son los agujeros negros es una enorme esfera negativa. Y como todas las cosas quieren ser neutras, absorbe lo más positivo posible (la realidad en la que vivimos), prácticamente, indefinidamente, toda la materia positiva que se le acerque para ser absorbida sin defecto, sin escape posible. Para responder si tiene masa, realmente no lo sé con certeza, pero por lo que puedo decir, tiene una masa finita. Pero el tiempo que requiere para llegar a un punto neutro es absolutamente ridículo, ya que tendría que llenar todo ese espacio sin fallas, al absoluto con la poca energía que le llega proveniente de la luz, o pequeños fragmentos de átomos. .

Pero nuevamente, no tengo un conocimiento real sobre el tema, es solo mi suposición educada sobre lo que he leído y aprendido durante un tiempo.

Esto no es realmente coherente. Tampoco hay ciencia detrás de esto.