Er det en sammenheng mellom tetthet og tyngdekraft?
On februar 18, 2021 by adminJeg finner ofte denne bekreftelsen når vitenskapsmenn refererer til sorte hull: «Et svart hull er så tett at selv lys ikke kan unnslippe fra det» Betyr dette at der er et forhold mellom tetthet og tyngdekraft? For eksempel i tilfelle av et svart hull, hvorfor er det at tyngdekraften er mye viktigere enn da den var en stjerne (i tilfelle en stjerne eksploderte og kollapset i egen vekt for å danne et svart hull) selv om massen av dette sorte hullet og massen til stjernen som dannet det skulle være den samme, men i et annet volum?
Kommentarer
- Ta en solid kule med masse $ M $ og radius $ R $ og måle tyngdekraften på en avstand $ x $ fra overflaten. Vurder nå gjennomsnittlig tetthet $ \ rho $ og volum $ V = \ frac {4} {3} \ pi R ^ 3 $ for å finne ut hvordan påvirkes tyngdekraften av massen $ M $ og / eller tettheten $ \ rho $.
- Her ' er en lenke til Schwarzschild Radius Calculator som du kan synes er nyttig og interessant. Hvis vår sol ble erstattet av et tilsvarende massehull, ville gravitasjonseffektene på planetene og andre legemer i solsystemet forbli akkurat den samme. De ' Alle fortsetter å kretse rundt sorte hullet uten å spiral ned i det, men selvfølgelig vil jorden fryse i fravær av den varmeenergien som genereres av solen.
Svar
Oppsummering
Virkelig tyngdekraften er årsaksvis avhengig av mengden materie (faktisk energi) ikke i dens tetthet. Det er en minimum tetthet for et svart hull, men det er bare konstant for en definert mengde masse.
Ettersom objekter av naturen til sorte hull er nær sfæriske i stedet for tetthet, er det mer fornuftig å kvantifisere en terskelradius, kjent som Schwarzchild Radius.
Tettheten av sorte hull gir et interessant sitat fordi det er så ekstremt, men denne effekten kan likevel oppnås med et sitat som Schwarzchild Radius of the earth er 9mm.
Mer
Mengden krumning av romtid (aka tyngdekraften) er relatert til mengden energi i rommet (dette er både hvilemasseenergi, kinetisk energi og faktisk energi i det elektriske feltet, vakuumenergi $ ^ 1 $ osv.)
På et punkt $ r_p $ inne i en homogen sfærisk kropp påvirker tyngdekraften på grunn av all energien i kroppen til $ r > r_p $ kan forsømmes – de kansellerer. Tyngdekraften er svakere inne i en stjerne (selv om det er mye vekt på materie som bærer). I midten av stjernen er det ingen netto tyngdekraft.
Derfor oppnår en stor kropp som stjernen din ikke i noen radius den gravitasjonsstyrken som er nødvendig for å skape en begivenhetshorisont. Faktisk for en gitt masse den nødvendige radiusen som saken må inneholde i er Schwarzchild Radius. For solen, ca 3 km.
Det er viktig å få all massen under deg slik at den virker for å øke tyngdekraften nok til å forårsake en begivenhetshorisont.
Det er en sammenheng mellom å oppnå Schwarzchild Radius og en bestemt terskeltetthet, men den tettheten kunne også oppnås med en mindre masse og det ville ikke være noe svart hull.
Dette betyr at for en bestemt masse er det en terskeltetthet for å oppnå et svart hull, hvis massen og tettheten er fast og objektet er sfærisk, som det vil være under denne typen tyngdekraft, så er radiusen er kjent.
[1] Dette kan være en av fysikkens for tiden uløste problemer, ettersom det kan være et enormt anomoli her – se « https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmological_constant_problem «
Kommentarer
- Jeg tror jeg har fått det. Så for eksempel når det gjelder jorda, må vi ha jordens vekt (5 972 × 10 ^ 24 kg) i en sfære med en 9 mm radius, slik at den kan skape en tilstrekkelig kraft til ikke å la engang lys rømme fra det øyeblikket det kommer inn i begivenhetshorisonten.
- Jordens masse – ja (ikke det ' s vekt som er avhengig av tyngdefeltstyrken massen er i).
Legg igjen en kommentar