¿Qué tan denso debe ser un objeto ligero para doblar significativamente el espacio-tiempo?

Sabemos que la masa del sol dobla la geometría del espacio-tiempo. Colapsado en una esfera del tamaño de una naranja, puede convertirse en un agujero negro.

El físico Tippler ha demostrado que viajar en el tiempo es teóricamente posible reuniendo la masa de una docena de soles.

Esto suena como todo sobre masas muy grandes. ¿Podría la densidad funcionar también?

En lugar de lidiar con soles, supongamos que empiezo con un frasco de 1 libra de salsa para tacos. ¿Colapsar este frasco en una esfera del tamaño de (?) dobla la geometría de una manera más significativa?

Creo que el término que estás buscando es "singularidad". Como en materia condensada hasta un punto matemático aproximadamente único. Un agujero negro es (¿probablemente?) realmente grande. quora.com/Qué-pequeña-es-la-singularidad-de-un-agujero-negro y reddit.com/r/askscience/comments/1h63ql/…
la ciencia dura usa kg, no lb.
Bueno, no hará que el frasco sea más pesado.

Respuestas (3)

Su pregunta puede reformularse como "dada una masa de X kg, ¿qué tan densamente debo compactarla para que sea equivalente a un agujero negro en términos de flexión del espacio-tiempo?"

Para responder eso, solo use una calculadora de agujeros negros en línea, como esta

Para una masa de 1 kg el radio de Schwarzschild R = METRO 2 GRAMO C 2 es 1.5 ⋅ 10 − 27 metros, que es muy pequeño, alrededor de un millón de millones de veces más pequeño que un protón, con su 10 − 15 tamaño del metro.

Además de ser demasiado pequeño para ser prácticamente utilizable para viajar en el tiempo, también viviría una vida muy corta, evaporándose en aproximadamente 10 − 17 segundos.

Gracias, entonces la masa dobla la geometría, pero la masa en sí misma no es suficiente para crear una singularidad, ahí es cuando viene la densidad de masa. Entonces, uno 'podría' tener una singularidad creada en laboratorio sin la necesidad de una masa muy grande. ¿Correcto?
@Xavier Prudente Correcto. Sin embargo, como se señaló en la respuesta, un agujero negro creado en un laboratorio desaparecería más rápido que un abrir y cerrar de ojos.
Xavier - La masa (o masa-energía) distorsiona el espacio-tiempo para que los futuros apunten más hacia adentro (hacia el centro de masa) de lo habitual. Cuando está lo suficientemente distorsionado, todos los futuros son internos, por lo que nada tiene un camino hacia el exterior: eso es un horizonte de eventos/agujero negro. Pero la masa que cae aún intenta llegar al centro, no conocemos ninguna fuerza que pueda detenerlo, por lo que teorizamos que se formará una singularidad. Si los efectos cuánticos lo impiden, en su lugar se formará un "algo" increíblemente denso. Entonces, la formación de una singularidad depende de cómo funciona la física. Pero no (hasta donde sabemos) sobre la cantidad de masa colapsada.

Densidad cero, aunque esa es una respuesta un poco engañosa.

El Kugeblitz (1) es un agujero negro hecho de radiación, como la luz. Esto se debe a que la masa y la energía son intercambiables, por lo que tener suficiente energía en un área pequeña significa que también puedes crear un agujero negro. En este caso al concentrar tanta luz a través de un solo punto en un solo momento que colapsa. Esta también podría ser la única forma de alimentar una nave propulsada por un agujero negro, ya que es extremadamente difícil alimentar un agujero negro subatómico con materia ordinaria que consiste en átomos.

Esto prueba una cosa: la masa del objeto no importa, lo que importa (je) es obtener suficiente densidad o energía en un solo punto del espacio, que luego formará un agujero negro.

Solo asegúrese de verificar esa calculadora de la respuesta de L.Dutch. También menciona algo más: la vida útil del agujero negro. Cualquier agujero negro se evaporará (aunque esta es en realidad una teoría no confirmada, pero nuestra mejor suposición de cómo funciona). Esta evaporación hace que se libere energía, y cuanto más pequeño es un agujero negro, más rápido es el proceso de evaporación. Este proceso convierte la masa en energía, y los últimos segundos de un agujero negro superan los niveles de liberación de energía de una bomba nuclear. Un agujero negro que dura un día pesa 1.22928E7 kg por ejemplo. Tu taco no estará cerca.

(1) https://en.m.wikipedia.org/wiki/Kugelblitz_(astrophysics)#:~:text=In%20simpler%20terms%2C%20a%20kugelblitz,with%20the%20no%2Dhair%20theorem .

Gracias, entonces, en el ámbito de un cilindro Tippler donde tiene que tener lugar un efecto de arrastre de marco ( en.wikipedia.org/wiki/Tipler_cylinder ), ¿la densidad también importa?
@XavierPrudent No lo sé, sospecho que sí debido al hecho de que podrían necesitar energía negativa. El efecto de arrastre de fotogramas también requiere al menos algo de masa, ya que el único otro efecto de arrastre de fotogramas que conozco es el de los agujeros negros que giran rápidamente.

No hay densidad mínima. Cuanto más grande sea su objeto, menor será la densidad requerida. El universo en sí está muy cerca de ser un agujero negro, pero la mayor parte es un vacío muy duro.

Tenga en cuenta, sin embargo, que cualquier cosa que cause una flexión significativa del espacio-tiempo ejerce una fuerza gravitatoria mucho más alta de lo que la química puede soportar: colapsará en una esfera. Tales fuerzas obviamente también destruirían cualquier máquina que intente comprimirla; dentro de los límites de la etiqueta de la ciencia dura, la única forma de lograr esto es la gravedad.

Por lo tanto, un cilindro de Tippler no puede construirse mediante la física conocida, incluso si no se requiere una longitud infinita.

Es un poco diferente. Cuanto más grande sea el objeto, más su propia gravedad causará una mayor presión en el interior que aumenta su densidad.
¿Qué tan denso debe ser un objeto ligero para doblar significativamente el espacio-tiempo?
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