Quarriverait-il à la question sil était pressé indéfiniment?

Jespère que cest une question amusante pour vous, physiciens, à répondre.

Disons que vous avez un piston parfait – il est infiniment fort, infiniment dense, a une compression infinie … vous voyez lidée. Ensuite, vous le remplissez avec un type de matière, comme de leau ou de la saleté ou quelque chose. Quarriverait-il à la matière lorsque vous lavez compressée indéfiniment?

Edit: Jobtiens des réponses que cela formerait un trou noir. Pour cette question, je cherchais quelque chose dun peu plus profond, si vous ne le faites pas « Ça me dérange pas. Comme si leau continuait à se comprimer, finirait-elle par se transformer en un solide, alors une sorte de nuage de boule de feu énergétique? Je ne suis pas aussi préoccupé par le résultat final, le trou noir, que je le suis dans la séquence.

Commentaires

  • Un trou noir se formerait, parce que finalement vous ‘ d surpasser la question ‘ rayon de Schwarzschild.
  • @HDE 226868: Mais y aurait-il assez de matière pour que lattraction gravitationnelle soit assez grande pour commencer à attirer dautres matières et saccumuler?
  • @ Time4Tea Doesn ‘ t matière; nimporte quelle quantité de matière peut se former un trou noir sil est suffisamment compressé.
  • @ Time4Tea Vous vous souvenez peut-être que certaines personnes craignaient que le monde ne soit déchiré lorsque le LHC était allumé, car il y avait la possibilité que des trous noirs miniatures se forment pour une fraction dune seconde, tout cela à partir de lécrasement de particules individuelles. Il ne faut pas beaucoup de matière!

Réponse

Vous processus demandé. Je suppose ici une résistance matérielle infinie, car le piston ne peut pas être arrêté (infi force infinie sur un matériau à résistance infinie qui peut résister à une température infinie).

  • Les solides seront comprimés, ce qui produira beaucoup de chaleur lorsque cela se produit (avec une pression infinie et des matériaux infiniment forts et donc une force, la matière donnera), jusquà ce quils atteignent un état liquide, un état gazeux, ou commencent à perdre des électrons et à sioniser, ou restent simplement solides jusquà la dégénérescence électronique – cela dépend grandement de la substance ce qui se passe ici. Avec les matériaux réalistes actuels, le piston se briserait. Puisquelle ne se brise pas et quil y a une force infinie derrière elle, la substance est compressée et chauffée de toute façon.
  • Les liquides seront comprimés, ce qui produira beaucoup de chaleur lorsque cela se produit (avec une pression infinie, et des matériaux et une force infiniment forts, la matière donnera) dans un gaz, un plasma ou une dégénérescence électronique (dépend de la substance). Avec les matériaux réalistes actuels, le piston se briserait. Puisquelle ne se brise pas et quil y a une force infinie derrière elle, la substance se comprime et se réchauffe de toute façon.
  • Les substances gazeuses se comprimeront alors facilement, ce qui entraînera beaucoup de chauffage pendant quelles le font, jusquà ce quelles chauffent suffisamment pour que les électrons flottent librement parmi les noyaux, et vous venez de créer un plasma.
  • Maintenant à un Plasma , la question est légèrement ionisé (+ 1, + 2) car les électrons les plus externes se sont échappés et entraînent ainsi des charges positives. La matière continuera à se comprimer et à chauffer
  • Plus de compression, résultant en plus de chaleur. Plus délectrons sont trop énergétiques pour orbiter autour des noyaux, ce qui entraîne des charges positives plus élevées (+ 3, + 4 comme permis …).
  • Plus de compression, résultant en plus de chaleur. Plus délectrons sont trop énergétiques pour orbiter autour des noyaux, ce qui entraîne des charges positives plus élevées (+ 5, + 6 comme permis …).
  • Plus de compression, résultant en plus de chaleur. Plus délectrons sont trop énergétiques pour orbiter les noyaux, ce qui entraîne des charges positives plus élevées (+ 7, + 8 comme permis … jusquà ce quelles soient toutes parties). À un moment donné, vous dépasserez la pression de dégénérescence des électrons et vous formerez:
  • Matière dégénérée par électrons où aucun électron ne peut orbiter autour des noyaux, mais maintenant traverser librement les noyaux hautement chargés positivement « soupe ». Continuez à ajouter de la pression, et vous  » ll forme:
  • Matière dégénérée à protons où seule la répulsion des protons sépare les noyaux. Continuez à ajouter de la pression et vous formerez:
  • Matière dégénérée par neutrons où les électrons et les protons se rejoignent et sannulent, vous laissant essentiellement un énorme atome neutre rempli principalement de neutrons, étant tenu à lécart par les quarks. Continuez à ajouter de la pression, et vous « ll (en théorie) forme:
  • Quark dégénéré importe où les quarks, ou du moins les quarks standard haut / bas, ne peuvent plus maintenir la pression et peut-être combiner / changer de forme.Continuez à ajouter de la pression, et en théorie vous pourriez former:
  • Matière dégénérée de Preon qui serait en quelque sorte comme une grosse particule subatomique peut sauter celui-ci), et enfin:
  • Une singularité aka Black Hole

Commentaires

  • Jai ‘ déplacé la discussion active à ce sujet publier pour chatter .

Répondre

Je vais convertir mon commentaire en réponse, car je pense quil répond à la question:

Un trou noir se formerait, car finalement vous « d dépasser le rayon de Schwarzschild de la matière.

Le Rayon de Schwarzschild dun objet de masse $ M $ est $$ R = \ frac {2GM} {c ^ 2} $$ Compressez nimporte quelle quantité de masse dans une sphère avec un rayon plus petit que cela et un trou noir se formera. Maintenant, pour de petites quantités de masse comme celle-ci, elle sévaporera très probablement très rapidement via le rayonnement Hawking, mais un trou noir se formera néanmoins.

Toute quantité de masse peut former un trou noir si des forces suffisamment fortes agissent il. Ici, la force nest pas la gravité – du moins, pas la force qui le fait subir leffondrement – mais la force appliquée par le piston.


Concernant le montage – Si vous comprenez suffisamment deau liquide, alors il ne deviendra probablement pas solide. Vous pouvez le voir en regardant un diagramme de phase , qui montre comment létat dun composé change avec la température et la pression. Voici un exemple de diagramme de phase générique:

Exemple

Consultez maintenant le diagramme de phase de eau « ici . Leau a une chance de devenir solide uniquement dans une plage très étroite de température et de pression, si elle commence sous forme de liquide.

Commentaires

  • Donc leau liquide a une chance de devenir solide, mais finira-t-elle toujours par se transformer en fluide supercritique, quelle que soit la température? Que se passe-t-il une fois que le fluide supercritique est encore comprimé? Va-t-il rester dans cet état jusquà ce quil forme un trou noir?
  • Jai relu le site Web auquel vous avez lié. Il semble que, avec une pression suffisante, il peut se transformer en fluide supercritique, mais il finira par devenir une substance que le site Web appellera c2 / m (métallique). Cela ressemble à un type de solide. Que se passe-t-il une fois que cela est encore compressé? Restera-t-il simplement dans cet état jusquà ce quil forme un trou noir?
  • @ user3925445 pour obtenir un fluide supercritique dont vous avez besoin haute pression et haute température – vérifiez à nouveau le diagramme de phase.
  • @ HDE226868, pour toute température de départ raisonnable, la compression isotherme produira éventuellement glace dix .
  • Le diagramme de phase vous lien vers ne montre pas ce que vous dites quil montre. Augmenter suffisamment la pression transformera toujours leau en un solide, quelle que soit la température.

Réponse

Ensuite, vous le remplissez avec un type de matière,

Pourquoi voulez-vous faire cela? Votre piston est « , infiniment dense », donc vous allez compresser la matière avec un piston trou noir: =)

Commentaires

  • Bonne prise! Jai interprété cela comme ‘ infiniment fort ‘ dans lesprit de ce que je pensais être demandé, mais vous avez raison ici. Tout serait aspiré dans le trou noir du piston en premier!

Réponse

Vraisemblablement, cest va être similaire au Big Bang à lenvers, ce qui se passe aussi à la singularité dun trou noir ou de toute situation où la matière est continuellement compressée.

(Au-delà dun certain point, nous ne sommes pas vraiment savoir.)

Commentaires

  • Je ‘ apprécierait si celui qui a voté contre pourrait expliquer pourquoi. Je sais que cest une réponse un peu vague, mais ai-je dit quelque chose de mal?
  • Rien de mal, mais ‘ une réponse de moins bonne qualité couvrant le même terrain que un plus ancien (je ‘ ne suis pas le downvoter).
  • @Joshua: Eh bien, je sais que ce nest pas le cas ‘ t fournissent beaucoup de détails, mais je pensais quil valait la peine dajouter quau-delà dun certain point, nous ne savons pas ce qui se passe lorsque la matière est compressée, de la même manière ‘ que nous ‘ ne savons pas exactement ce qui se passe à la singularité dun trou noir.

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