чёрная дыра масса
Автор Glikogen_on задал вопрос в разделе Естественные науки
Почему чем больше у чёрной дыры масса, тем меньше ее плотность?? и получил лучший ответ
Ответ от White Rabbit[гуру]
Потому, что гравитационный радиус (радиус Шварцшильда) равен примерно R= 1,5*10^(-27) M, где М - масса тела в килограммах.
Из этого следует, что масса чёрной дыры пропорциональна её радиусу.
А ведь объём пропорционален КУБУ радиуса (=4/3пR^3), значит объём при увеличинии размеров дыры растёт НАМНОГО БЫСТРЕЕ радиуса.
А формально определённая плотность равна массе, делённой на объём, то есть при увеличении размеров будет УМЕНЬШАТЬСЯ пропорционально R^2
ЗЫ: обратите внимание на слова формально определённая плотность - они написаны недаром. Ведь чёрна дыра - это НЕ тело, а ОБЛАТЬ ПРОСТРАНСТВА со специфическими свойствами. И потому понятие плотности по отношению к ней смысле не имеет....
Это правда?
R=2GM/c²
Радиус растет пропорционально массе, следовательно, объем пропорционально кубу массы, поэтому плотность падает обратно пропорционально квадрату массы.
Не совсем так - тем меньше ее средняя плотность.
Дело в том, что радиус Шварцшиьда r=2Gm/c^2 линейно зависит от массы, а объем - пропорционален кубу V=Pi r^3. Вот и выходит, что средняя плотность ro=m/V=m/(2Gm/c^2)^3=c^6/(2Gm^2) - c возрастанием массы убывает.
Но в сингулярности все равно плотность зашкаливает.
Уважаемые Краб и Кролик!
Не примите за возражение или избавь Бог критику. Просто заинтересовало - а применимо ли соотношение V = cR^3 в условиях черной дыры.
Такие свойства следуют из так называемого решения Шварцшильда. Чёрная дыра с массой, равной массе Земли, обладала бы радиусом Шварцшильда в 9 мм (то есть Земля могла бы стать чёрной дырой, если бы кто-либо смог сжать её до такого размера) . Для Солнца радиус Шварцшильда составляет примерно 3 км.
Средняя плотность падает с ростом массы чёрной дыры. Так, если чёрная дыра с массой порядка солнечной обладает плотностью, превышающей ядерную плотность, то сверхмассивная чёрная дыра с массой в 109 солнечных масс (существование таких чёрных дыр подозревается в квазарах) обладает средней плотностью порядка 20 кг/м³, что существенно меньше плотности воды. Таким образом, чёрную дыру можно получить не только сжатием имеющегося объёма вещества, но и экстенсивным путём, накоплением огромного количества материала.
Черной дырой может быть тело со сколь угодно малой плотностью, лишь бы она (плотность) была больше некоторой критической плотности, обратно пропорциональной квадрату радиуса тела.
Расчеты показывают, что черная дыра с радиусом Земли должна иметь плотность, на 26 порядков превышающую плотность воды. Плотность черной дыры с радиусом Солнца должна превышать плотность воды на 17 порядков. Плотность черной дыры с радиусом нашей Галактики может быть на 7 порядков меньше плотности воды, а черная дыра с радиусом нашей Метагалактики может иметь плотность, меньшую плотности воды примерно на 30 порядков. Самое странное, что реальная плотность нашей Метагалактики очень близка к этой критической плотности, хотя и несколько меньше ее. Так что теория, что наша вселенная - чёрная дыра, может оказаться не так далека от действительности.
Многие сложные понятия современной физики и астрономии легко осознать на уровне школьных знаний классической механики. Что такое черная дыра? Космическое тело, за пределы которого не способен вырваться даже свет. Значит, граница между черной дырой и окружающим миром можно обозначить воображаемой сферой, на которой вторая космическая скорость равна скорости света.
Радиус такой сферы прямо пропорционален массе объекта. Средняя плотность пропорциональна массе и обратно пропорционально кубу радиуса. В итоге получается, что плотность черной дыры обратно пропорциональна квадрату массы, то есть с ростом массы убывает. Использование формул общей теории относительности картину уточняют, но качественно суть остается прежней.
Более того, никто вам не скажет, как именно распределена масса внутри черной дыры. Все ли вещество свалилось точно в центр (сингулярность) или продолжает вращаться внутри черной дыры по орбитам, которые стороннему наблюдателю не видны.
Получается, что приписать какую-то плотность веществу внутри черной дыры, кроме средней весьма проблематична. А средняя плотность, как мы уже разобрались, обратно пропорциональна квадрату массы.
Интересно, а почему все считают что в черной дыре есть вещество?)) ) И почему вы считаете черную дыру телом?)) ) Это когда-то черная дыра была телом состоящее из вещества, но в силу каких-то причин было сжато до гравитационного радиуса в результате чего гравитационная сила на поверхности этого тела стала стремиться к бесконечности и тогда это тело уже самопроизвольно стало сжиматься в себя до бесконечности т. е. в точку, соответственно при уменьшении объема до бесконечности и плотность возрастает до бесконечности. Но при таких условиях существования вещества не возможно, и скорее всего оно распадается и переходит в сингулярное состояние, теряя все свои физические и материальные свойства. Как собственно и пространство, время. А то что мы можем наблюдать так это горизонт событий который собственно зависит от гравитационного радиуса и значит от массы черной дыры. Масса для черной дыры тоже понятие относительное, согласно Эйнштейнвского уравнения связывающего энергию и массу.
Про чёрные дыры (не от кариеса) . Чем ограничена их масса?
Вообще-то, это можно рассчитать, перейдя на давление сжатия и потенциальную энергию давления. Когда
подробнее...
Какая плотность ЯДРА атома (сколько тонн в 1 кубическом сантиметре)??? +Какая плотность чёрной дыры?
У ядер атомов - примерно 200 миллионов тонн в куб. сантиметре
У черной дыры зависит от
подробнее...
Умирают ли черные дыры и что происходит с той материей которую они поглощают?
Представления о чёрной дыре как об абсолютно поглощающем объекте были скорректированы С. Хокингом в
подробнее...
какой вес 1см куб вещества черной дыры - сравните с чем нибудь.
Поделить массу чёрной дыры на её объём, выраженный в куб. см3.
V=4/3пи (R в кубе) , где R -
подробнее...
Что находится в центре "Млечного Пути"? Черная дыра или Огромная звезда?
Черная дыра. Впрочем, есть гипотеза, что даже двойная черная
подробнее...
Что такое сверхмассивная черная дыра?
Сверхмассивная черная дыра в центре нашей Галактики быстро вращается Международная группа
подробнее...
Когда звезда попадает в черную дыру, она гибнет, исчезает... Почему тогда некоторых людей мучает вопрос, что будет если
Хотят знать насколько сильно человека "порвёт", на молекулы, атомы, или более мелкие частички, а
подробнее...
Какие звёзды превращаются в чёрные дыры?
В чёрные дыры превращаются звёзды с массой, превышающей 15 масс Солнца!
Звёзды до 15 масс Солнца
подробнее...
Самая большая чёрная дыра, какая ?
В IC 1101 расстояние от центра до самого дальнего края — около 2 млн световых лет. Её размер вдвое
подробнее...
Расскажите о чёрных дырах в космосе. Что это такое, как образуется и если можно фото. Пожалуйста
Чёрнай дыра образуется при взрыве большой звезды на много больше чем Солнце! Ты знаешь что при
подробнее...
что внутри чёрной дыры?
Внутренность чёрной дыры:
Что можно сказать о внутренности чёрной дыры?
Очень
подробнее...