Anónimo
Anónimo preguntado en Ciencia y matemáticasAstronomía y Espacio · hace 8 años

¿Sabemos que la velocidad de escape en la Tierra es de 11 km/s Pero…?

¿Qué sucedería si tuviéramos un objeto que fuera tan denso y tan masivo que la velocidad de escape fuera más rápida que la velocidad de la luz? ¿Cuál sería esa velocidad? ¿Si consideramos que la masa se destruiría si alcanzase la velocidad c, entonces ese objeto se estaría destruyendo permanentemente hasta desaparecer? ¿Existe un lugar así?

Imaginemos que ese objeto tenga la masa de la Tierra y fuera más pequeño que 1 cm. O lo que es lo mismo, supongamos que el objeto tenga la masa del Sol y esté concentrado en una región más pequeña que 1 km.

Esto fue propuesto en el siglo XIX por P. Laplace.

Nota: Esta pregunta está basada en un artículo del Institute for Advanced Study, Princeton, New Jersey 08540, EEUU.

Actualización:

Lo que dices Daniel Bianchini me hace pensar que no crees para nada en la teoría del Big Bang, puesto que tu respuesta aniquila por completo esa teoría. ¿Piensas que el universo existió siempre verdad? ¿Piensas que la Teoría del Big Bang es solo un pensamiento infantil e ilógico? Bueno, yo también lo pienso, y pienso que me estoy enamorando de vos. Me enamoro con facilidad de los hombres inteligentes. No lo tomes a mal, es que soy directa y muy frontal, alguna vez me estrellaré contra una pared, pero soy así.

Entendí perfectamente tu respuesta. Y sí, me refería a los agujeros negros, solo que no los mencioné, simplemente los definí, como me enseñaste. Si hubiera preguntado si existen o no, hubiera sumado números a mi estadística y seguiría con la duda. Eso me lo respondiste en mi primera pregunta en astronomía y cambió por completo mi manera de ver las cosas.

Ahora sé que es mejor estudiar, investigar, en lugar que personas como vos me resultan las tareas de la universidad. Debí habe

Actualización 2:

Debí haberte conocido antes, me hacías falta, repetí el primer año, por no saber investigar, me hubieras enseñado amigo.

Por supuesto que te enviaré la invitación, pero por una condición. No leas mis anteriores preguntas en Salud Femenina, me da vergüenza, solo estaba jugando, pero ahora veo que este espacio es muy serio.

Muchas gracias Daniel.

Actualización 3:

Le pusieron dos pulgares bajos a Daniel, pienso en un 40% de probabilidad que fueron de Jimlberto is Black y el otro de Daniel X. Obviamente no entendieron su respuesta. Él plantea tres diferentes puntos de vista, no se está contradiciendo, son los puntos de vista los que compiten entre sí. Desde el punto de vista científico que plantea, es obvio que lo quiso decir, es que con el uso de la física actual, no le encontraremos respuesta a esta pregunta, debemos ir más allá de la física conocida, puesto que los 3 puntos de vista que presentó, y son correctos, tenemos discrepancias puntuales. Con ninguno de los 3 podemos demostrar la existencia de agujeros negros. Eso fue lo que entendí y corroboré con mis profesores y me dijeron que es correcto.

No admito pulgares bajos a nadie, pienso que todos debemos tener derecho a pensar y expresarnos. Los pulgares bajos solo desacreditan los pensamientos, que pueden estar equivocados o no. Pero eso lo decide el que pregunta al elegir la respuesta, n

6 respuestas

Calificación
  • Anónimo
    hace 8 años
    Respuesta preferida

    La relatividad general predice la existencia de objetos así, que son muy interesantes y enigmáticos.

    Deberíamos combinar la relatividad general de Einstein con la mecánica cuántica para resolver el problema. Un objeto así emitiría radiación térmica. La existencia de esta radiación térmica plantea paradojas. Si utilizando la teoría de cuerdas, como una teoría de gravedad cuántica, se pueden resolver algunas de esas paradojas. Esto nos lleva a algunos cambios interesantes en nuestra concepción del espacio y del tiempo.

    Como bien mencionas, las partículas no pueden salir del objeto, porque nada viaja a más velocidad que la luz, ni siquiera la luz puede viajar más rápido, por lo tanto la luz tampoco puede escapar del objeto. Si lo vemos de otro punto de vista, digamos por fuera del objeto, tampoco podría ingresar más masa ni más luz. Sería completamente invisible a la vista, sería un agujero negro.

    Ahora, para la siguiente pregunta, si se consumiría a sí mismo, pues…. Si la masa no puede salir de él, pienso que lo más lógico sería pensar que no se autoconsumiría.

    La relatividad general de Einstein los predice, son objetos fascinantes. Los agujeros negros tienen una historia interesante y han dado origen a muchas sorpresas teóricas que han conducido a una mejor comprensión de la naturaleza del espacio-tiempo.

    Analicémoslo primero con la teoría de la gravedad de Newton. Estamos en la Tierra y necesitamos un impulso de poco más de 11 km/s para escapar de la fuerza de la gravedad que nos mantiene en el suelo. Esta “velocidad de escape” depende de la masa y del radio de la Tierra. Si la Tierra fuera más masiva y tuviera el mismo radio, entonces la velocidad de escape sería más alta.

    El tiempo es relativo, la velocidad de la luz es absoluta. Este efecto puede verse todo el tiempo en los aceleradores de partículas. Las partículas viven mucho más tiempo cuando se mueven a velocidades cercanas a la velocidad de la luz.

    Si lo analizamos como lo haría Newton, llegaríamos a la conclusión que todas las partículas caerían de la misma forma, porque la fuerza gravitatoria es proporcional a la masa. Lo llamaríamos “Principio de equivalencia”.

    Si lo analizamos como lo hubiera hecho Einstein, diríamos que la teoría de Newton no es compatible con la relatividad especial en este caso, ya que, en la teoría de Newton, la fuerza gravitatoria se propaga instantáneamente.

    Si lo analizamos como lo hubiera hecho Karl Schwarzschild, diríamos que estamos de acuerdo con Einstein. Pensaríamos en una geometría generada por una masa puntual.

    Ahora, pensemos solo en una de sus características: la velocidad a la que funcionan los relojes dentro y fuera del objeto.

    Un reloj sobre la superficie del Sol funciona más lento, una parte en un millón que un reloj más alejado. Ahora coloquemos un reloj en la superficie de una estrella de neutrones funcionaría al 70 % de la velocidad de un reloj alejado de la estrella.

    La solución que Schwarzschild descubrió, indicaba que un reloj en el “centro” se detendría por completo.

    El “centro” de la solución de Schwarzschild no es un punto, sino una superficie de dos dimensiones (mas el tiempo). Un observador que está viajando a través del espacio-tiempo podría atravesar esta superficie sin sentir nada extraño o peculiar. La gente que se queda fuera de ese objeto ve que todas las señales provenientes del observador que está cayendo disminuyen hasta que finalmente desaparecen a los efectos prácticos. La superficie donde los relojes se detienen por completo (desde el punto de vista de un observador lejano) se llama “horizonte”.

    Esta superficie marca el punto sin retorno. El observador que cruce esta superficie no podrá regresar y se estrellará contra una “singularidad” en el interior. La singularidad es una región de muy alta curvatura espacio-tiempo que lo destrozará. Resulta que el tamaño de un agujero negro en la teoría de Einstein todavía está dado por la fórmula que Laplace calculó en la teoría de Newton, pero la interpretación física es muy diferente.

    Ahora, cuando la materia cae en ese objeto, se puede calentar y emitir radiación.

    Por lo tanto, los agujeros negros dependen solamente de la teoría de la gravedad y no dependen de los detalles de las otras fuerzas.

    Sin embargo, hay un resultado simple para tu pregunta. El área del horizonte del agujero negro resultante es siempre más grande que la suma de las áreas de los horizontes de los agujeros negros iniciales. El área siempre aumenta. Esto se llama el “teorema del área” y fue demostrado por Hawking en 1970.

    Vas mejorando pequeña. ¿Viste cómo preguntas inteligentes obtienen respuestas inteligentes?

    Sigue así. Lamentablemente no pude agregarte a mis amigos, está repleto, no admite a nadie más, si me envías tu invitación la aceptaré.

  • Anónimo
    hace 8 años

    La masa no se destruye en el supuesto caso del alcanzar la velocidad de la luz, en la realidad es imposible alcanzar esa velocidad.

    Es por eso que el agujero no se destruye.

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    Si analizamos la respuesta de alguien con mi nombre, advertimos un error:

    Cita: Un objeto así emitiría radiación térmica. La existencia de esta radiación térmica plantea paradojas.

    Como bien mencionas, las partículas no pueden salir del objeto, porque nada viaja a más velocidad que la luz, ni siquiera la luz puede viajar más rápido, por lo tanto la luz tampoco puede escapar del objeto.

    Esta parte contradice a la primera: Ahora, para la siguiente pregunta, si se consumiría a sí mismo, pues…. Si la masa no puede salir de él, pienso que lo más lógico sería pensar que no se auto consumiría.

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    El agujero negro en efecto emite radiación, pero este echo es debido a razones cuánticas no plantea contradicción alguna, por razones que no voy a explicar ahora.

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    El gran amor que usted siente por Bianchini ha cegado su mente, ha perdido su imparcialidad, no le pondría pulgares para abajo a quien esta entre mis 6 mejores amigos.

  • un objeto tan masivo solo podría ser un agujero negro

    en tal caso se invertirían los roles, y seria la tierra la que no podría escapar del objeto

    obviamente Laplace aun no conocía de las singularidades cuánticas por lo que no cabe esa pregunta hoy en dia. es como hablar de microbios en el año 1000 (en pleno oscurantismo)

  • hace 8 años

    Aclaremos, la especulación matemática nada tiene que ver con la física.

    Para que lo entiendas: Supongamos, que hacemos un pozo en la Tierra, en la medida que bajamos la gravedad es menor hasta que en el centro es cero, pero si aplicamos la ley de Newton de la distancia y la gravedad, sería infinita, cosa que no es verdad, todos sabemos que la masa de afuera hace una aceleración en contra... Como esto es evidente nadie especula con esto, pero, aplicando matemáticamente la fórmula nos daría esto.

    Así la especulación matemática no es para la física, porque cuando especulamos sin la observación física, creemos que debe ser así, pero no lo es.

    En cuanto a tu problema matemáticamente se resuelve por trigonometría imaginaria, donde las funciones pueden tomar valores prohibidos, pero eso nada tiene que ver con la realidad, así no puede haber un seno o un coseno mayor que uno.

    Podemos crear un parámetro matemático con funciones de estas, pero no tiene nada que ver con la realidad.

    Así no puede haber una aceleración mayor que "c", pero esto es incomprensible para la mentalidad clásica, porque la velocidad, el tiempo, y la aceleración, son relativos, no absolutos.

    Hay una sola velocidad de la onda-partícula ("c"), no hay otra, es por eso que es la constante para resolver los problemas relativos: (Ver referencias.

    =====.

    Sobre la masa de un AN, si aplicamos la relatividad (en su error), llegamos a que todo AN tendría que tener masa próximo al infinito (cosa que no es así), porque la aceleración de todo cuerpo en un AN, es próximo a la velocidad de la luz, antes de impactar. (Si con velocidad próximo al infinito, la masa sería próxima al infinito)

    Pero esto es una mezcla de física clásica y una relativista, la realidad no es así.

    Primero: Así como la suma de velocidades no es 2+2=4, tampoco la suma de masa por caída libre es 2+2=4, porque es necesario entender como funciona el potencial y la masa.

    Supongamos que tenemos una bola en aceleración, según la TRE (especial, TRE. § 4, 1905), una bola en velocidad se achata ("elipsoide"), en el sentido de la velocidad, lo que conocemos como contracción del espacio. Pero cuando esta llega a un potencial (digamos una rampa y el potencial es gravitatorio), la bola pierde velocidad, pero NO ENERGÍA, con lo cual ahora se "achata en sentido perpendicular a la dirección, ahora es más pequeña (nuevamente esférica), no tiene velocidad, pero tiene más masa.

    Esto es lo que determina la masa. La masa es la energía sin velocidad relativa. Esta es la razón por la cual muchos niegan la relación energía-masa, y hablan de MASA ABSOLUTA, porque un cuerpo aunque varíe su velocidad relativa tridimensional, no varía su masa; esta es la razón por la cual dos electrones pueden tener la misma masa y distinta velocidad, o dos electrones pueden tener velocidad cero con diferente masa, si están frente a un potencial, como en el caso del átomo, el potencial es eléctrico, los electrones tienen distinta masa, y ambos en reposos relativo.

    Esto es "chino" para el que no piensa y sólo lee lo que otro no sabe. Pero esto es evidente, comprobable en la observación.

    Todo esto para explicar que en la caída libre, el proceso es inverso, así como un potencial da la masa, cuando se frena la velocidad, el mismo potencial quita la masa cuando se acelera. Esta es la razón por la cual el AN no tiene masa "infinita". Y también es la razón del impulso de las partículas beta, y del impulso en la creación de pares con mayor energía.

    Así es imposible una partícula libre, en reposo, sin influencia potencial, con masas distinta del electrón en reposo o el protón en reposo (puede ser positiva o negativa, pero no con distinta masa). Estas son masas absolutas, así como la velocidad de la luz es absoluta.

    (Sé que para entender, es necesario dejar muchos prejuicios por el camino, los que acumulan prejuicios, también son los que ponen sus pulgares). Pero esto puede ser corroborado por la observación. No es una opinión, sino una descripción de la observación.

    Fuente(s): . Factor de Lorentz Sencillo http://faclorsenc.blogspot.com.ar/ El Espacio http://teoris-tiempo-espacio.blogspot.com/ Alejamiento de las Galaxias http://alejamientogalaxias.blogspot.com/ (Ver al final del artículo más referencias)
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  • hace 8 años

    Eso es genial amiga .. Pero si ese objeto viaja mas rápido q la velocidad de la luz antigua un agujero de gusanos agamos de cuenta q ese objeto puede fijar con personas .... Yegariamos a lugares del universo en cuestión de horas o de minutos ...

    Fuente(s): Yo nota tu pregunta esta genial ... Pero ps es eso seria tan rápido q en ves de destruirse viajaría extremadamente rápido.... :D saludos
  • Anónimo
    hace 8 años

    Si es mas rapido que la velociad que la luz,

    R-. El tiempo se ralentizaria en vez de destruirse asi mismo

    wow de donde eres :3 eres esa?

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