Van-e összefüggés a sűrűség és a gravitáció között?
On február 18, 2021 by adminGyakran találom ezt az állítást, amikor a tudósok fekete lyukakra utalnak: “A fekete lyuk olyan sűrű, hogy még a fény sem tud elmenekülni belőle” Ez azt jelenti, hogy ott van-e kapcsolat a sűrűség és a gravitáció között? Például egy fekete lyuk esetében miért van az, hogy a gravitációs ereje sokkal fontosabb, mint amikor csillag volt (abban az esetben, ha egy csillag felrobbant és a saját súlyába omlott össze, hogy fekete lyukat képezzen) bár ennek a fekete lyuknak és az azt alkotó csillag tömegének meg kell egyeznie, de más térfogatúnak kell lennie?
Megjegyzések
- szilárd $ M $ tömegű és $ R $ sugarú gömböt, és mérjük meg a gravitációt a felszíntől $ x $ távolságban. Most vegye figyelembe a $ \ rho $ átlagos sűrűséget és a $ V = \ frac {4} {3} \ pi R ^ 3 $ átlagos sűrűséget, hogy megtudja, hogyan befolyásolja a gravitációt a $ M $ tömeg és / vagy a $ \ rho $ sűrűség.
- Itt ' hivatkozás található a Schwarzschild sugárszámológépre , amelyet hasznosnak és érdekesnek találhat. Ha a Napunkat ekvivalens tömegű fekete lyuk váltja fel, a bolygókra és a Naprendszer más testeire gyakorolt gravitációs hatások ugyanolyanok maradnak. ' Mindannyian tovább keringenek a fekete lyuk körül, anélkül, hogy spirálba ereszkednének benne, de természetesen a Föld megfagyna a Nap által termelt hőenergia hiányában.
Válasz
Összegzés
A gravitáció ok-okozati viszonyoktól függ az anyag (valójában az energia) mennyiségétől sűrűségében. Van egy minimális sűrűség egy fekete lyuk esetében, de állandó csak meghatározott tömegmennyiség esetén.
Mivel a fekete lyukak jellegű tárgyak a sűrűség helyett a gömb alakúak, ezért ésszerűbb egy küszöbsugarat számszerűsíteni, amelyet Schwarzchild sugárnak neveznek.
A fekete lyukak sűrűsége érdekes idézetet jelent, mert annyira szélsőséges, de ez a hatás mégis elérhető egy olyan idézettel, mint például a föld Schwarzchild sugara 9 mm.
További
A téridő görbületének nagysága (más néven a gravitáció erőssége) összefügg a térben lévő energia mennyiségével (ez mind a nyugalmi tömeg, mind a kinetikus energia és valóban az elektromos tér energiája, vákuumenergia $ ^ 1 $ stb.)
Egy ponton $ r_p $ egy homogén gömb alakú testben a gravitáció hatása a testben lévő összes energia miatt $ r > r_p $ elhanyagolható – törlik. A gravitáció gyengébb egy csillag belsejében (bár nagy az anyag súlya). A csillag közepén nincs nettó gravitációs erő.
Következésképpen egy olyan nagy test, mint a csillagod, egyetlen sugárnál sem éri el az eseményhorizont létrehozásához szükséges gravitációs erőt. Valójában egy adott szentmisénél a szükséges sugár, amelyben az anyagnak tartalmaznia kell, a Schwarzchild sugár. A nap számára körülbelül 3 km.
Fontos, hogy az összes tömeget magad alá vigyük, hogy a gravitációt eléggé növelje ahhoz, hogy okozzon egy eseményhorizont.
Van összefüggés a Schwarzchild-sugár elérése és egy adott küszöbsűrűség között, de ez a sűrűség kisebb tömeggel is elérhető, és nem lenne fekete lyuk.
Ez azt jelenti, hogy egy adott tömegnél van egy küszöbsűrűség a fekete lyuk eléréséhez, ha a tömeg és a sűrűség rögzített, és az objektum gömb alakú, amely ilyen fajta gravitáció alatt lesz, akkor a sugár ismert.
[1] Ez a fizika egyik jelenleg megoldatlan problémája lehet, mivel itt óriási anomólia lehet – lásd “ https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmological_constant_problem “
Megjegyzések
- Azt hiszem, megkaptam. Tehát például a föld esetében a föld súlyát (5972 × 10 ^ 24 kg) egy 9 mm sugarú gömbben kell elhelyeznünk, hogy elegendő erőt képes létrehozni ahhoz, hogy még a fény sem szökhessen ki belőle abban a pillanatban, amikor belép az eseményhorizontba.
- A föld tömege – igen (nem ez ' s súlya, amely a tömeg gravitációs térerősségétől függ.
Vélemény, hozzászólás?