Mam nadzieję, że odpowiedź na to fajne pytanie dla fizyków.
Powiedzmy, że masz doskonały tłok – jest nieskończenie silny, nieskończenie gęsty, ma nieskończoną kompresję … masz pomysł. Następnie wypełniasz go jakimś rodzajem materii, na przykład wodą, brudem lub czymś w tym rodzaju. Co by się stało, gdybyś skompresował ją w nieskończoność?
Edytuj: Otrzymuję odpowiedzi, że utworzy czarną dziurę. W przypadku tego pytania szukałem czegoś głębszego, jeśli nie nie przeszkadza. Na przykład, gdyby woda była kompresowana, czy w końcu zmieniłaby się w ciało stałe, a następnie w jakąś chmurę kuli ognia? Nie przejmuję się końcowym rezultatem, czarną dziurą, ponieważ jestem w sekwencji.
Komentarze
- Powstałaby czarna dziura, ponieważ ostatecznie ' d przewyższasz sprawę ' promień Schwarzschilda.
- @HDE 226868: Ale czy byłby wystarczająco dużo materii, aby przyciąganie grawitacyjne było wystarczająco duże, aby zacząć przyciągać inną materię i gromadzić się?
- @ Time4Tea Czy nie ' t ma znaczenie; dowolna ilość materii może się uformować czarną dziurę, jeśli jest wystarczająco skompresowana.
- @ Time4Tea Możesz sobie przypomnieć, że niektórzy ludzie martwili się, że świat zostanie rozerwany po włączeniu LHC, ponieważ istniała możliwość utworzenia się miniaturowych czarnych dziur przez ułamek sekundy, wszystko z rozbicia pojedynczych cząstek. Nie potrzeba dużo materii!
Odpowiedź
Ty proszony o proces. Zakładam tutaj nieskończoną wytrzymałość materiału, ponieważ w tłoku nie można zatrzymać (infi skończona siła działająca na materiał o nieskończonej wytrzymałości, który może wytrzymać nieskończoną temperaturę).
- Ciała stałe zostaną ściśnięte, co spowoduje powstanie dużej ilości ciepła (przy nieskończonym ciśnieniu i nieskończenie wytrzymałych materiałach, a tym samym sile, materia będzie dawać), aż osiągną stan ciekły, gazowy lub zaczną tracić elektrony i jonizować, lub po prostu pozostaną w stanie stałym aż do degeneracji elektronów – zależy to w dużej mierze od substancji, co się tutaj dzieje. Przy obecnych realistycznych materiałach tłok pękłby. Ponieważ nie pęka, a za nią stoi nieskończona siła, substancja i tak zostaje ściśnięta i podgrzana.
- Ciecze zostaną skompresowane, co spowoduje powstanie dużej ilości ciepła (przy nieskończonym ciśnieniu i nieskończenie silne materiały i siła, materia poda) w gaz, plazmę lub degenerację elektronów (zależy od substancji). Przy obecnych realistycznych materiałach tłok pękłby. Ponieważ nie pęka, a za nią działa nieskończona siła, substancja i tak zostaje ściśnięta i podgrzana.
- Substancje gazowe będą wtedy łatwo się kompresować, powodując ich intensywne ogrzewanie, aż się nagrzeją. na tyle, że elektrony swobodnie unoszą się między jądrami, a Ty właśnie utworzyłeś Plazmę.
- Teraz w Plazmie , sprawa jest lekko zjonizowany (+ 1, + 2), ponieważ najbardziej zewnętrzne elektrony uciekną, co spowoduje powstanie dodatnich ładunków. Materia będzie się dalej kompresować i nagrzewać.
- Większa kompresja, co spowoduje więcej ciepła. Więcej elektronów jest zbyt energetycznych, aby okrążać jądra, co skutkuje wyższymi ładunkami dodatnimi (+ 3, + 4 jako dopuszczalne …).
- Większa kompresja, co skutkuje większą ilością ciepła. Więcej elektronów jest zbyt energetycznych, aby okrążać jądra, co skutkuje wyższymi dodatnimi ładunkami (+ 5, + 6 jako dopuszczalne …).
- Większa kompresja, co skutkuje większą ilością ciepła. Więcej elektronów jest zbyt energetycznych, aby okrążać jądra, co skutkuje wyższymi dodatnimi ładunkami (+ 7, + 8 jako dopuszczalne … aż wszystkie znikną). W pewnym momencie przekroczysz ciśnienie i formę degeneracji elektronów:
- Elektronowa materia zdegenerowana , w której żaden elektron nie może okrążyć jąder, ale teraz swobodnie przechodzi przez wysoce dodatnio naładowane jądra „zupy”. Kontynuuj zwiększanie ciśnienia, a ty ” ll forma:
- Protonowa materia zdegenerowana , w której tylko odpychanie protonów utrzymuje jądra od siebie. Kontynuuj zwiększanie ciśnienia, a uzyskasz „formę:
- Neutronowa zdegenerowana materia , w której elektrony i protony łączą się i anulują, pozostawiając zasadniczo ogromny neutralny atom pełen głównie neutronów, oddzielony od kwarków. Kontynuuj zwiększanie ciśnienia, a uzyskasz „(teoretycznie) postać:
- Zdegenerowanie kwarków materia , w której kwarki lub przynajmniej standardowe kwarki góra / dół nie mogą już dłużej utrzymywać ciśnienia i być może łączyć / zmieniać formę.Kontynuuj zwiększanie ciśnienia, a teoretycznie możesz utworzyć:
- Zdegenerowana materia Preona , która byłaby jakby jedną dużą cząstką subatomową (chociaż może pominąć ten), a na koniec:
- Osobliwość aka Czarna dziura
Komentarze
- Ja ' przeniosłem aktywną dyskusję na ten temat opublikuj na czacie .
Odpowiedz
Zamienię swój komentarz w odpowiedź, ponieważ myślę, że odpowiada na pytanie:
Czarna dziura uformuje się, ponieważ w końcu prześcigniesz materia „s promień Schwarzschilda.
promień Schwarzschilda obiektu o masie $ M $ to $$ R = \ frac {2GM} {c ^ 2} $$ Skompresuj dowolną ilość masy w kulę o promieniu mniejszym niż ten, a utworzy się czarna dziura. Teraz, w przypadku niewielkich ilości masy, takich jak ta, najprawdopodobniej bardzo szybko wyparuje przez promieniowanie Hawkinga, ale mimo to czarna dziura utworzy się.
Czarna dziura może uformować dowolna ilość masy, jeśli wystarczająco silne siły działają to. Tutaj siła nie jest grawitacją – przynajmniej nie siłą powodującą zapadanie się – ale siłą wywieraną przez tłok.
Jeśli chodzi o edycję – jeśli wystarczająco skompresujesz płynną wodę, to najprawdopodobniej nie zmieni się na stałe. Możesz to zobaczyć, patrząc na diagram fazowy , który pokazuje, jak stan związku zmienia się wraz z temperaturą i ciśnieniem. Oto przykład ogólnego schematu fazowego:
Teraz zobacz diagram faz wody tutaj . Woda ma szansę zestalić się tylko w bardzo wąskim zakresie temperatur i ciśnienia, jeśli zaczyna się jako ciecz.
Komentarze
- A więc woda w stanie ciekłym ma szansę stać się ciałem stałym, ale czy w końcu zawsze zmieni się w płyn nadkrytyczny, niezależnie od temperatury? Co się stanie, gdy płyn nadkrytyczny zostanie jeszcze bardziej skompresowany? Czy pozostanie w tym stanie, dopóki nie utworzy czarnej dziury?
- Ponownie przeczytałem witrynę, do której jesteś podłączony. Wydaje się, że przy odpowiednim ciśnieniu może przekształcić się w płyn nadkrytyczny, ale ostatecznie stanie się substancją określaną na stronie jako c2 / m (metaliczny). Wydaje się, że jest to rodzaj ciała stałego. Co się stanie, gdy zostanie jeszcze bardziej skompresowany? Czy pozostanie w tym stanie, dopóki nie utworzy czarnej dziury?
- @ user3925445, aby uzyskać płyn nadkrytyczny, potrzebujesz wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury – sprawdź ponownie diagram fazowy.
- @ HDE226868, dla każdej rozsądnej temperatury początkowej, kompresja izotermiczna ostatecznie wytworzy lód dziesięć .
- Diagram fazowy link do nie pokazuje tego, co mówisz. Odpowiednie zwiększenie ciśnienia zawsze zamieni wodę w ciało stałe, niezależnie od temperatury.
Odpowiedź
Następnie wypełniasz go jakimś rodzajem sprawy,
Dlaczego chcesz to zrobić? Twój tłok jest „nieskończenie gęsty”, więc zamierzasz kompresować materię tłokiem czarnej dziury: =)
Komentarze
- Dobry chwyt! Zinterpretowałem to jako ' nieskończenie silny ' w duchu tego, o co mnie pytano, ale masz rację. Wszystko to zostało najpierw wessane do czarnej dziury tłoka!
Odpowiedź
Przypuszczalnie będzie podobny do Wielkiego Wybuchu w odwrotnej kolejności, co również dzieje się w osobliwości czarnej dziury lub w każdej sytuacji, w której materia jest stale kompresowana.
(Poza pewnym punktem, tak naprawdę nie wiem.)
Komentarze
- Ja ' dziękuję, jeśli ktokolwiek przegłosował, mógłby wyjaśnić dlaczego. Wiem, że to trochę niejasna odpowiedź, ale czy powiedziałem coś złego?
- Nic złego, ale ' to gorsza jakość odpowiedzi obejmująca ten sam problem co starszy (ja ' nie jestem zwolennikiem downvotu).
- @Joshua: Wiem, że nie ' nie podaje zbyt wielu szczegółów, ale pomyślałem, że warto dodać, że poza pewnym punktem nie ' nie wiemy, co się dzieje, gdy materia jest kompresowana, w ten sam sposób że nie ' nie wiemy dokładnie, co dzieje się w osobliwości czarnej dziury.