چگالي سياه چاله

[saeed-d]

چگالي سياه چاله چه قدر است؟

[مرتضی nvcd]

فکر کنم اگه مقالات موجود در انجمن در مورد سیاه چاله رو یه نگاه بندازی ... می تونی به جوابت برسی ...

من یه کوچیکش رو برات نقل قول می کنم :

سياهچاله چه اندازه اي دارد؟

اندازه هر چيز دو جنبه دارد. در اولين جنبه مي گوييم اين جسم چه ميزان جرم دارد و در جنبه ديگر آن را از نظر حجم بررسي مي كنيم. ابتدا درباره جرم سياهچاله بحث مي كنيم.

براي ميزان جرم يك سياهچاله محدوديتي وجود ندارد. هر مقدار جرمي درصورتي كه به اندازه كافي چگال باشد مي تواند سياهچاله تشكيل دهد. حدس مي زنيم كه سياهچاله هاي موجود از مرگ ستارگان پرجرم تشكيل يافته اند، بنا بر اين بايد به همان اندازه جرم داشته باشند. به عنوان نمونه جرم يك سياهچاله در حدود 10 برابر جرم خورشيد است، يعني جرمي معادل 10 به توان 31 كيلوگرم.

هر چه جرم سياهچاله بيشتر باشد فضاي بيشتر اشغال خواهد كرد. در حقيقت شعاع شوارتز شيلد (شعاع افق) و جرم نسبت مستقيم دارند. اگر سياهچاله اي 10 برابر يك سياهچاله ديگر جرم داشته باش، شعاعش نيز 10 برابر ديگري خواهد بود. شعاع سياهچاله اي هم جرم خورشيد 3 كيلومتر است. بنا بر اين، اگر سياهچاله اي 10 برابر خورشيد جرم داشته باشد شعاعش 30 كيلومتر خواهد بود و سياهچاله اي كه در مركز يك كهكشان با جرم يك مليون برابر خورشيد 3 ميلون كيلومتر شعاع خواهد داشت. ممكن است اين مقدار شعاع زياد به نظر برسد ولي با استانداردهاي نجومي خيلي هم عجيب نيست. به عنوان مثال شعاع خورشيد 700000 كيلومتر است و يك سياهچاله بسيار بسيار سنگين شعاعي فقط در حدود 4 برابر خورشيد دارد.

[seymour]

مبحث چگالی در سیاهچاله ها پیچیده اس و جواب قطعی نداره ... در نظر بگیر که قوانین معمولی ریاضی و فیزیک ، هنگام عبور از event horizon شکسته میشه ... مشکل سیاهچاله ها (همونطور که در پست بالا ، مرتضی عزیز مطرح کرد) اینه که شاید بشه جرمشون رو محاسبه کرد ، اما حجمشون رو نمیشه ... تئوری نسبیت هم دیگه نمی تونه جوابی بده حتی ...


در نتیجه اینطوری فرض میشه که سیاهچاله یه singularity (تکینی) هستش .. یعنی مثل یه نقطه باهاش رفتار میشه ... نقطه هم حجمی نداره ... در نتیجه اگر جرم سیاهچاله رو تقسیم بر حجمش کنی تا چگالی رو بدست بیاری ، با بی نهایت روبرو میشیم ... که احتمالا برابر است با چگالی سیاهچاله ... (یا حداقل ، نزدیک به بی نهایت)

مرکز یه سیاهچاله از نوع kerr که طبق فرضیه به شکل حلقه اس