Evrende kara deliklerden daha yoğun bir şey var mı?
Bu dünyada kara deliklerden daha yoğun madde yoktur.
Elbette, bir kara deliğin yoğunluğu esas olarak merkezi tekilliğine odaklanır. Bu tekillik artık dünyamızın meselesi değil, dört boyutlu uzay-zamanımızı aşan ve sonsuz derecede küçük olarak kabul edilen bir hiper uzay halidir.
Bu hacim sonsuz küçük olduğu için ne kadar küçük olduğunu bilmiyorum.
Mevcut insan teorimiz, anlaşılabilecek en küçük maddenin, elektronlardan 1 trilyon kat daha küçük olan 1.6x10 ^ -35 metre olan Planck ölçeği olduğuna inanıyor. Bu ölçekten daha küçük olanların insanlar için bir anlamı yoktur.
Bu sadece sıradan bir konuşma değil, aynı zamanda bilimsel topluluğun fikir birliği olan ayrıntılı bir matematiksel ve mantıksal tartışmadır.
Tekillik, insan anlayışının kapsamını aştı ve elbette Planck ölçeğinden daha küçük. Bu nedenle, bu karadeliğin kütlesi ne kadar büyük ya da küçük olursa olsun yoğunluğu sonsuzdur.
Ve kara delik tekilliği, kütleyi sonsuz küçüğe sıkıştırdığı için, sonsuz bir eğrilik yarıçapı oluşur.Bu yarıçap, tekilliği küresel bir şekilde sarar.Bu yarıçap içinde, yerçekimi kuvveti sonsuz büyüktür ve hatta ışık bile kaçamaz.
Bu, en yüksek kara delik yoğunluğunun kaynağıdır.
Bununla birlikte, bazı insanlar kara deliklerin sadece tekillik yoğunluğu hakkında konuşamayacağını, aynı zamanda Schwarzschild yarıçapını da içerdiğini düşünüyor.
Evet, gözlem açısından kara delik aynı zamanda Schwarzschild'in yarıçapının hacmini de içeriyor. Schwarzschild'in yarıçapı boş ve madde bir tekilliğe düştü. Bu nedenle, kara deliğin kendisinin yoğunluğunun sonsuz olduğu söylenemez.
Öyle diyorsan, sorun değil.
Bununla birlikte, kara deliğin Schwarzschild yarıçapı içindeki maddenin merkezi tekilliğe sonsuz düşüşü yalnızca teorik bir tahmindir ve onun durumu hakkında nihai bir sonuç yoktur.
Bu konuyu bir kenara bırakıp karmakarışık kalabiliriz Ya tekilliğin kütlesi tüm Schwarzschild yarıçapına eşit olarak seyreltilirse?
Elbette o hala evrendeki en yoğun gök cismi.
Bu kara deliklerin oluşum mekanizmasıyla ilgilidir.
Bir yıldızın kütlesi güneşten 0,5 ila 8 kat daha büyük olduğunda, ölü bedenin beyaz cüce olacağını biliyoruz. Bu beyaz cüce, elektronik olarak dejenere olmuş, yüksek yoğunluklu bir gök cismi olup, yaklaşık Dünya'nın büyüklüğünde bir hacme ve santimetreküp başına 1-10 tonluk bir yoğunluğa sahiptir.
Bir yıldız, Güneş'in kütlesinin 8 katından fazla ve kütlesinin 30 katından az olduğunda, ölümden sonra bir nötron yıldızı kalır. Nötron yıldızı yaklaşık 10 kilometrelik bir yarıçapa sahiptir ve yerçekimi basıncını desteklemek için dejenere nötron durumuna bağlıdır ve yoğunluk santimetre küp başına 1 ila 2 milyar tona ulaşabilir.
Ceset, büyük yıldız öldükten sonra bir kara deliktir. Bir kara delik olur çünkü tüm madde kendi kütlesinin Schwarzschild yarıçapına sıkıştırılır.
Schwarzschild yarıçapı nedir?
Schwarzschild yarıçapı, kara deliğin küresel bir şekilde etrafını sardığı siyah tekilliktir Kürenin sınırında gözlemlenebilen ve gözlemlenemeyen kritik bir yüzey oluşur.Bu yüzeye kara deliğin olay ufku denir.
Schwarzschild yarıçap hesaplama formülü şöyledir: R = 2GM / C²
Burada, R, Schwarzschild yarıçapıdır, G yerçekimi sabitidir, M gök cismi kütlesidir ve C, ışığın hızıdır.
Bu, Alman gökbilimci ve fizikçi Karl Schwarzschild tarafından 1916'da Einstein'ın son genel görelilik teorisine göre Einstein'ın yerçekimi alan denkleminden elde edilen bir çözümdür.
Çözüm, herhangi bir kütlenin kendi kritik yarıçapına sahip olmasıdır.Aşırı basınç altında, madde kendi kritik yarıçapına sıkıştırıldığında, sonsuz derecede küçük bir tekilliğe düşecek ve bir kara delik haline gelecektir.
Daha sonra insanlar bilim adamını anmak için bu kritik yarıçapı Schwarzschild yarıçapı olarak adlandırdılar.
Bazı bilim adamları, elektron dejenerasyonu basıncının ve nötron dejenerasyon basıncının toleransını hesapladılar ve Chandrasekha sınırı ve Oppenheimer sınırı olmak üzere iki sınır belirlediler.
Chandrasekha sınırı, beyaz bir cüce güneşin kütlesinin 1,44 katına ulaştığında, elektron dejenerasyon basıncının yerçekimi basıncına dayanamayacağı ve bir nötron yıldızına dönüşmeye devam edeceği anlamına gelir; bir nötron yıldızının kütlesi, güneş kütlesinin yaklaşık 3,2 katına, yani ortasına ulaştığında Alt dejenere basınç, yerçekimi basıncına dayanamaz ve bir kara deliğe dönüşmeye devam eder.
Bu, Dünya büyüklüğündeki bir beyaz cüce yıldızın kütlesinin Güneş'inkinin 1.44 katını geçemeyeceği anlamına gelir; yaklaşık 10 kilometre yarıçaplı bir nötron yıldızı, güneşin kütlesini yaklaşık 3 kat aşamaz.
Ve bir kara deliğin Schwarzschild yarıçapı nedir?
Evrendeki en küçük kara delik temel alınarak hesaplanan Schwarzschild, güneşin kütlesinin 3 katı olan bir kara deliğin yarıçapı yaklaşık 9.000 metre. Bu, aynı kütleye sahip bir kara deliğin Schwarzschild yarıçapının bir nötron yıldızının yarıçapından daha küçük olması gerektiği anlamına gelir.
Başka bir perspektiften, herhangi bir madde, kendi kütlesinin Schwarzschild yarıçapına sıkıştırıldığı sürece bir kara delik haline gelecektir. Bu nedenle, bir nötron yıldızı şeklindeki bir gök cisiminin yarıçapı, kendi kütle Schwarzschild yarıçapından daha küçük olamaz, aksi takdirde yalnızca bir kara delik şeklinde var olabilir.
Bu şekilde, kara deliğin kütlesi eşit bir şekilde dağılmış ve Schwarzschild yarıçapının tamamında zenginleştirilmiş olsa bile, yoğunluk nötron yıldızınınkinden daha büyüktür.
Evrenimizde alçaktan yükseğe yoğun cisimlerin yoğunluğu beyaz cüceler, nötron yıldızları ve kara deliklerdir, dolayısıyla karadeliklerin yoğunluğu zaten evrendeki en yüksek yoğunluktur.
Okuduğunuz ve hoş geldiniz tartışma için teşekkürler.
Zaman-uzay iletişimi orijinal telif hakkı, ihlal ve intihal etik olmayan davranışlardır, lütfen anlayın ve işbirliği yapın.
