Wat zou er gebeuren als het voor onbepaalde tijd werd geperst?

Ik hoop dat dit een leuke vraag is voor jullie natuurkundigen om te beantwoorden.

Stel dat je een perfecte zuiger had – die is oneindig sterk, oneindig dicht, heeft oneindige compressie … je snapt het wel. Dan vul je het met een soort materie, zoals water of vuil of zoiets. Wat zou er met de kwestie gebeuren als je het voor onbepaalde tijd comprimeerde?

Bewerken: ik krijg een aantal reacties dat het een zwart gat zou vormen. Voor deze vraag was ik op zoek naar iets diepers, als je dat niet doet t erg. Alsof water steeds gecomprimeerd zou worden, zou het dan uiteindelijk een vaste stof worden, en dan een soort energetische vuurbalwolk? Ik “maak me niet zo druk over het eindresultaat, het zwarte gat, als in de reeks.

Opmerkingen

  • Er zou zich een zwart gat vormen, omdat je uiteindelijk ‘ d de kwestie overtreft ‘ s Schwarzschild-straal.
  • @HDE 226868: Maar zou er zijn genoeg materie om de zwaartekracht groot genoeg te maken om andere materie naar binnen te trekken en zich op te hopen?
  • @ Time4Tea Doet ‘ t er niet toe; elke hoeveelheid materie kan zich vormen een zwart gat als voldoende gecomprimeerd.
  • @ Time4Tea U herinnert zich misschien dat sommige mensen bang waren dat de wereld uit elkaar zou worden gescheurd toen de LHC werd ingeschakeld, aangezien er de mogelijkheid was dat miniatuurzwarte gaten zich voor een fractie van van een seconde, allemaal door het verpletteren van individuele deeltjes. Er is niet veel materie voor nodig!

Antwoord

Jij gevraagd om proces. Ik ga hier uit van oneindige materiaalsterkte, omdat de zuiger niet kan worden gestopt (infi oneindige kracht op een materiaal van oneindige sterkte dat bestand is tegen oneindige temperatuur).

  • Vaste stoffen worden samengedrukt, wat resulteert in veel warmte als dit gebeurt (met oneindige druk, en oneindig sterke materialen en dus kracht, de materie zal geven), totdat ze een vloeibare toestand, gasvormige toestand bereiken, of elektronen beginnen te verliezen en ioniseren, of gewoon vast blijven tot aan de elektronendegeneratie – het hangt sterk af van de substantie wat hier gebeurt. Met de huidige realistische materialen zou de zuiger breken. Omdat het niet breekt en er een oneindige kracht achter zit, wordt de substantie toch gecomprimeerd en verwarmd.
  • Vloeistoffen worden gecomprimeerd, wat resulteert in veel warmte als dit gebeurt (met oneindige druk, en oneindig sterke materialen en kracht, de materie zal meegeven) in een gas-, plasma- of elektronendegeneratie (afhankelijk van de substantie). Met de huidige realistische materialen zou de zuiger breken. Omdat het niet breekt en er een oneindige kracht achter zit, wordt de substantie toch gecomprimeerd en verwarmd.
  • Gasvormige substanties zullen dan gemakkelijk comprimeren, wat resulteert in veel verhitting zoals ze doen, totdat ze verhitten voldoende omhoog zodat de elektronen vrij tussen de kernen zweven, en je hebt zojuist een plasma gemaakt.
  • Nu bij een plasma is de kwestie licht geïoniseerd (+ 1, + 2) omdat de buitenste elektronen zijn ontsnapt en dus positieve ladingen veroorzaken. De materie zal blijven comprimeren en verwarmen.
  • Meer compressie, wat resulteert in meer warmte. Meer elektronen zijn te energetisch om rond de kernen te draaien, wat resulteert in hogere positieve ladingen (+ 3, + 4 als toegestaan …).
  • Meer compressie, wat resulteert in meer warmte. Meer elektronen zijn te energetisch om rond de kernen te draaien, wat resulteert in hogere positieve ladingen (+ 5, + 6 als toegestaan …).
  • Meer compressie, wat resulteert in meer warmte. Meer elektronen zijn te energetisch om rond de kernen te draaien, wat resulteert in hogere positieve ladingen (+ 7, + 8 als toegestaan … totdat ze allemaal verdwenen zijn). Op een gegeven moment zul je de elektron-degeneratiedruk overtreffen en vormen:
  • Elektron-gedegenereerde materie waar geen elektron in een baan om de kernen kan draaien, maar nu vrijelijk de “soep” van de zeer positief geladen kernen doorkruist. Blijf druk toevoegen, en jij ” ll vorm:
  • Proton-gedegenereerde materie waarbij alleen de afstoting van de protonen de kernen uit elkaar houdt. Blijf druk toevoegen en je “zult vormen:
  • Neutronengedegenereerde materie waar de elektronen en protonen samenkomen en opheffen, waardoor je in feite een enorm neutraal atoom vol met voornamelijk neutronen, uit elkaar gehouden door de quarks. Blijf druk toevoegen, en je “zult (in theorie) vormen:
  • Quark Degenerate materie waar de quarks, of in ieder geval de standaard up / down-quarks, de druk niet langer kunnen vasthouden en misschien van vorm kunnen combineren / veranderen.Blijf druk uitoefenen, en in theorie zou je het volgende kunnen vormen:
  • Preon gedegenereerde materie die een soort groot subatomair deeltje zou zijn (hoewel je kan deze overslaan), en tot slot:
  • Een singulariteit alias Black Hole

Reacties

Antwoord

Ik zal mijn commentaar in een antwoord omzetten, omdat ik denk dat het de volgende vraag beantwoordt:

Er zou zich een zwart gat vormen, omdat je uiteindelijk zou overtreffen de Schwarzschild-straal van de kwestie.

De Schwarzschild-straal van een zwaar object $ M $ is $$ R = \ frac {2GM} {c ^ 2} $$ Comprimeer elke hoeveelheid massa in een bol met een straal die kleiner is dan die en er zal zich een zwart gat vormen. Nu, voor kleine hoeveelheden massa zoals deze, zal het hoogstwaarschijnlijk zeer snel verdampen via Hawking-straling, maar toch zal er een zwart gat ontstaan.

Elke hoeveelheid massa kan een zwart gat vormen als er voldoende sterke krachten op inwerken. het. Hier is de kracht niet de zwaartekracht – althans niet de kracht die ervoor zorgt dat het instort – maar de kracht die door de zuiger wordt uitgeoefend.


Wat betreft de bewerking – als je vloeibaar water voldoende comprimeert, dan zal het waarschijnlijk niet solide worden. U kunt dit zien door te kijken naar een fasediagram , dat laat zien hoe de toestand van een verbinding verandert met temperatuur en druk. Hier “s een voorbeeld van een generiek fasediagram:

Voorbeeld

Bekijk nu water “s fasediagram hier . Water heeft alleen een kans om vast te worden in een zeer smal temperatuur- en drukbereik, als het begint als een vloeistof.

Opmerkingen

  • Dus vloeibaar water heeft een kans om vast te worden, maar zal het uiteindelijk altijd in een superkritische vloeistof veranderen, ongeacht de temperatuur? Wat gebeurt er als de superkritische vloeistof nog verder wordt gecomprimeerd? Zal het gewoon in die staat blijven totdat het een zwart gat vormt?
  • Ik herlas de website die je hebt gelinkt. Het lijkt erop dat het bij voldoende druk kan veranderen in een superkritische vloeistof, maar het zal uiteindelijk een stof worden waarnaar de website verwijst als c2 / m (metaalachtig). Dit lijkt een soort vaste stof. Wat gebeurt er als dit nog verder wordt gecomprimeerd? Blijft het gewoon in die toestand totdat het een zwart gat vormt?
  • @ user3925445 om een superkritische vloeistof te krijgen, heb je hoge druk en hoge temperatuur nodig – bekijk het fasediagram opnieuw.
  • @ HDE226868, voor elke redelijke starttemperatuur zal isotherme compressie uiteindelijk ice tien produceren.
  • Het fasediagram dat u link to laat niet zien wat je zegt, het laat zien. Door de druk voldoende te verhogen, wordt water altijd een vaste stof, ongeacht de temperatuur.

Antwoord

Dan vul je het met een soort materie,

Waarom wil je dat doen? Je piston is “, oneindig dicht”, dus je gaat materie comprimeren met een zwart gat piston: =)

Reacties

  • Goede vangst! Ik interpreteerde dat als ‘ oneindig sterk ‘ in de geest van wat ik dacht dat werd gevraagd, maar je hebt hier gelijk. Het zou allemaal eerst in het zwarte gat van de zuiger worden gezogen!

Antwoord

Vermoedelijk is het zal vergelijkbaar zijn met de oerknal in omgekeerde richting, wat ook gebeurt bij de singulariteit van een zwart gat of elke situatie waarin materie continu wordt gecomprimeerd.

(Na een bepaald punt doen we niet echt weten.)

Opmerkingen

  • Ik ‘ zou het op prijs stellen als degene die downstemde zou kunnen uitleggen waarom. Ik weet dat het een wat vaag antwoord is, maar heb ik iets verkeerds gezegd?
  • Niets mis, maar het ‘ is een antwoord van slechtere kwaliteit dat hetzelfde terrein bestrijkt als een oudere (ik ‘ m niet de downvoter).
  • @Joshua: Nou, ik weet dat het niet ‘ bieden niet veel in termen van details, maar ik dacht dat het de moeite waard was om toe te voegen dat we na een bepaald punt niet ‘ weten wat er gebeurt als materie wordt gecomprimeerd, op dezelfde manier dat we ‘ niet precies weten wat er gebeurt bij de singulariteit van een zwart gat.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *