Kara delik ne kadar yoğun? Yanılıyor olabilirsiniz! Dünya, güneş ve evren kara deliklere sıkıştırıldığında ne olur?
Kara delikteki madde ne kadar yoğun? Kara deliğin kendisinin boyutu farklı olduğu için, içindeki maddenin yoğunluğu (aslında daha çok enerji denilen) aynı değildir ve bu da hesaplanabilir. Kara delik ne kadar küçükse, yoğunluk o kadar büyük ve kara delik ne kadar büyükse yoğunluğun o kadar düşük olduğuna inanıyor musunuz?
Bir kara deliğin kütlesinin ve hacminin hesaplanmasıyla ilgili olarak, özellikle bir kara deliğin hacmini hesaplamak için kullanılan Schwarzschild yarıçap formülü adı verilen bir formül vardır ve hesaplama formülü R = 2GM / C kare şeklindedir.
Schwarzschild yarıçap formülü
Formülde R, olay ufku, G yerçekimi sabiti, M kara deliğin kütlesi ve C ışık hızıdır. Kara deliğin ufuk aralığının yarıçapı olarak hesaplanır.Bu formüle göre, eğer dünya bir karadeliğe sıkıştırılırsa, yani M, dünyanın kütlesine eşitse, özellikle 5.997 × 10, 27. kuvvet g'ye eşitse, karadeliğin yarıçapı R sadece 0.9'dur. 1.8 cm çapında bir küredir, o zaman kara delik biraz daha büyük bir yer fıstığına benzer, büyük bir beyaz tavşan şekerlemesine eşdeğerdir, ancak güneş bir kara deliğe bastırılırsa, M'yi güneşin kütlesi olarak hesaplayın (1.9891 * 10³) ise, yarıçapı 2948 metre, yani 3 kilometreye yakın, yani güneş bir karadelik haline gelirse (aslında güneşin kütlesi karadelik olmaya yetmiyorsa), o zaman kütlesi altı kilometrelik bir çapa eşit olacaktır. Büyük bir top, ancak güneşin kütlesi dünyanın sadece 330.000 katı. Altı kilometre büyüklüğünde bir hacme 330.000 yer fıstığı koyamayacak kadar zengin. 3.3 milyardan fazla koyuyor. Dolayısıyla bu tür veriler orantısız görünebilir, ancak teorik hesaplamalar ve gerçek gözlemlerle tutarlıdır Bu aynı zamanda bir kara deliğin kütlesi ne kadar büyükse, iç uzayındaki madde veya enerji yoğunluğunun o kadar küçük olduğunu gösterir.
Daha da şaşırtıcı olan şey, bu formülü kullanarak tüm evrenin bir kara delik haline gelmesi durumunda ne kadar büyük olacağını hesaplamak için kullanırsak? Yani evrende iki trilyon galaksi varsa, onu yukarıdaki formüle göre bir kara deliğin hacmine dönüştürürseniz, 100 milyar ışıkyılı kadar büyük olacaktır, ancak bilim adamları bugünün astronomik gözlemlerinde evrenimizi keşfettiler. Şu anda yaklaşık 46 milyar ışıkyılı. Bu, eğer bir kara delik evren kadar büyük bir kütleye sahipse, o zaman karadelik bizim evrenimizden daha büyük olacaktır, ama öyle görünüyor ki, evrenimizdeki gezegenler hariç hepsi Vakum, tüm gezegenlerin maddesi yayılsa bile, maddenin yoğunluğu çok incedir ve 100 milyar ışıkyılı kadar büyük bir kara deliğe dönüşürse, şüphesiz daha da incelecektir.
Bu anlaşılmaz olabilir, çünkü her zaman bir kara deliğin sonsuz küçük yoğunluğa sahip bir gök cismi olduğunu düşünmüştük, ancak hesaplama sonuçları ve gerçek gözlemler böyle değildir.Karadeliğin ufku ne kadar büyükse, içindeki yoğunluğun o kadar küçük olduğu neredeyse düşünülebilir. Menzil ne kadar küçükse, kara deliğin yoğunluğu o kadar büyük olur. Bu neden oluyor? Bu, kara delikteki tekillikten bahsetmeli.
Aslında bahsettiğimiz kara deliğin boyutu, ışığın var olabileceği kritik konum olan ufuk aralığına atıfta bulunur. Ufuk aralığına girdiğinde, ışık içeri çekilecek ve hiçbir şey görülemeyecek, bu yüzden tüm gördüğümüz sadece Yüzeydeki kara delik ve içindeki kara deliğin kütlesi madde biçiminde değil, enerji biçiminde var.Kara deliğin derinliklerine inip gözlemlemek neredeyse imkansız olduğu için kara deliğin, kara deliğin içinde ne olduğunu kimse bilmiyor. İçinde bilim adamları tarafından da çıkarılan tekillikler var. Kara deliğin içinde bir tekillik olabileceği varsayılırsa, tekillik çok çok küçük olacak ve tüm madde ve enerji bu küçük noktada yoğunlaşacaktır.Karadeliğin boyutunu belirleyen kütlesidir, dolayısıyla kara delik maddesinin yoğunluğu çok yüksektir. Belki ufku ile ilgisi yoktur, ama bu tekillikle.
Örneğin, daha önce de belirtildiği gibi, eğer dünya bir kara deliğe sıkıştırılırsa ve bir yer fıstığı kadar büyükse, o zaman bu tekilliğin bir yer fıstığından çok daha küçük olması gerekir ve tabii ki yoğunluk çok, çok büyüktür. Ve evrenimizi bir kara deliğe sıkıştırırsak, ufku şimdiki evrenden daha büyük olsa da, içindeki tekillik enerji topu da çok küçük olabilir Ne kadar küçük olduğuna gelince, spekülasyon yapamayız ama bir tane alacağız. Şaşırtıcı keşif, bu tür bir çıkarımın Büyük Patlama'nın kaynağını açıklayabileceğidir, yani eğer Büyük Patlama teorisini açıklamak için bu tür bir çıkarım kullanılırsa, evrenimiz önceki bir süper kara delikteki bu tekillik enerji topundan gelebilir. , Belli bir anda, enerji topunun dengesini kaybetmesine neden olan ve büyük bir patlamayla sonuçlanan bilinmeyen bir durum meydana geldi ve o andan itibaren, evrenimiz yavaş yavaş bugünkü haline geldi.
