Ce s-ar întâmpla dacă ar fi stors la infinit?

Sper că aceasta este o întrebare distractivă pentru care vă răspund fizicienilor.

Spuneți că ați avut un piston perfect – este infinit de puternic, infinit de dens, are o compresie infinită … îți iese ideea. Apoi îl umpleți cu un anumit tip de materie, cum ar fi apa sau murdăria sau altceva. Ce s-ar întâmpla cu problema în timp ce ați comprimat-o la nesfârșit?

Edit: primesc câteva răspunsuri care ar forma o gaură neagră. Pentru această întrebare am căutat ceva puțin mai profund, dacă nu nu mă deranjează. Ca și când apa s-ar comprima în continuare, s-ar transforma în cele din urmă într-un solid, atunci un fel de nor de energie? Nu sunt la fel de îngrijorat de rezultatul final, gaura neagră, așa cum sunt în secvență.

Comentarii

  • S-ar forma o gaură neagră, pentru că în cele din urmă ‘ ați depășit problema ‘ raza Schwarzschild.
  • @HDE 226868: Dar ar exista suficientă materie pentru ca atracția gravitațională să fie suficient de mare pentru a începe să atragă altă materie și să se acumuleze?
  • @ Time4Tea Nu contează ‘; se poate forma orice cantitate de materie o gaură neagră dacă este suficient de comprimată.
  • @ Time4Tea Vă amintiți că unii oameni erau îngrijorați că lumea va fi sfâșiată când LHC a fost pornit, deoarece există posibilitatea ca găurile negre miniaturale să se formeze pentru o fracțiune de o secundă, totul de la distrugerea particulelor individuale. Nu este nevoie de multă materie!

Răspuns

Tu am cerut procesul. Presupun o rezistență materială infinită aici, deoarece pistonul nu poate fi oprit (infi forță nulă asupra unui material cu rezistență infinită care poate rezista la o temperatură infinită).

  • Solidele vor fi comprimate, rezultând multă căldură pe măsură ce se întâmplă acest lucru (cu presiune infinită și materiale infinit de puternice și, astfel, forța, materia va da), până când vor ajunge la o stare lichidă, gazoasă sau vor începe să piardă electroni și să se ionizeze sau să rămână solide până la Degenerarea Electronică – depinde foarte mult de substanță ce se întâmplă aici. Cu materialele realiste actuale, pistonul s-ar rupe. Deoarece nu se rupe și există o forță infinită în spatele ei, substanța se comprimă și se încălzește oricum.
  • Lichidele vor fi comprimate, rezultând multă căldură pe măsură ce se întâmplă acest lucru (cu presiune infinită și materiale și forțe infinit de puternice, materia va da) într-un gaz, plasmă sau degenerescență electronică (depinde de substanță). Cu materialele realiste actuale, pistonul s-ar rupe. Deoarece nu se rupe și există o forță infinită în spatele ei, substanța se comprimă și se încălzește oricum.
  • Substanțele gazoase se vor comprima cu ușurință, rezultând o mulțime de încălzire așa cum se întâmplă, până când se încălzesc suficient încât electronii să plutească liber între nuclee și tocmai ați făcut o plasmă.
  • Acum la o plasmă , problema este ușor ionizat (+ 1, + 2) deoarece electronii cei mai exteriori vor fi scăpat și rezultând astfel sarcini pozitive. Problema va continua să se comprime și să încălzească
  • Mai multă compresie, rezultând mai multă căldură. Mai mulți electroni sunt prea energici pentru a orbita nucleele, rezultând sarcini pozitive mai mari (+ 3, + 4, așa cum este permis …).
  • Mai multă compresie, rezultând mai multă căldură. Mai mulți electroni sunt prea energici pentru a orbita nucleele, rezultând sarcini pozitive mai mari (+ 5, + 6, așa cum este permis …).
  • Mai multă compresie, rezultând mai multă căldură. Mai mulți electroni sunt prea energici pentru a orbita nucleele, rezultând încărcări pozitive mai mari (+ 7, + 8 cât este permis … până când vor dispărea). La un moment dat veți depăși presiunea de degenerare electronică și veți forma:
  • Materie degenerată de electroni în care niciun electron nu poate orbita nucleele, dar acum traversează liber „supa” nucleelor încărcate pozitiv. Continuați să adăugați presiune și voi ” Vom forma:
  • Proton Materie degenerată în care doar repulsia protonilor ține nucleele în afară. Continuați să adăugați presiune și veți forma:
  • Neutron Materie degenerată unde electronii și protonii se unesc și se anulează, lăsându-vă practic un atom imens neutru plin de neutroni, fiind ținut separat de quarkuri. Continuați să adăugați presiune și veți forma (teoretic):
  • Quark degenerat contează unde quarcii, sau cel puțin quarcurile standard sus / jos, nu mai pot ține presiunea și poate combina / schimba forma.Continuați să adăugați presiune și, teoretic, ați putea forma:
  • Preon Materie degenerată , care ar fi ca o particulă subatomică mare (deși s-ar putea sări peste aceasta) și, în cele din urmă:
  • O singularitate aka Black Hole

Comentarii

  • Am ‘ am mutat discuția activă pe această temă postează la chat .

Răspunde

Voi converti comentariul meu într-un răspuns, deoarece cred că răspunde la întrebarea:

S-ar forma o gaură neagră, deoarece în cele din urmă ai depăși raza Schwarzschild a materiei.

Raza Schwarzschild a unui obiect de masă $ M $ este $$ R = \ frac {2GM} {c ^ 2} $$ Comprimă orice cantitate de masă într-o sferă cu o rază mai mică decât aceasta și se va forma o gaură neagră. pentru cantități mici de masă ca aceasta, cel mai probabil se va evapora foarte repede prin radiația Hawking, dar se va forma totuși o gaură neagră.

Orice cantitate de masă poate forma o gaură neagră dacă acționează forțe suficient de puternice asupra aceasta. Aici, forța nu este gravitația – cel puțin, nu forța care îl determină să sufere prăbușirea – ci forța aplicată de piston.


În ceea ce privește editarea – Dacă comprimați suficient apă lichidă, atunci cel mai probabil nu va deveni solid. Puteți vedea acest lucru uitându-vă la o diagramă de fază , care arată cum se modifică starea unui compus cu temperatura și presiunea. Aici „este un exemplu de diagramă de fază generică:

Exemplu

Acum consultați diagrama de fază a apei aici . Apa are șansa să devină solidă numai într-un interval foarte restrâns de temperatură și presiune, dacă începe ca un lichid.

Comentarii

  • Deci apa lichidă are șansa de a deveni solidă, dar se va transforma întotdeauna în cele din urmă într-un fluid supercritic, indiferent de temperatură? Ce se întâmplă odată ce fluidul supercritic este comprimat și mai mult? Va rămâne doar în această stare până când va forma o gaură neagră?
  • Am recitit site-ul web pe care l-ați conectat. Se pare că, având în vedere suficientă presiune, se poate transforma într-un fluid supercritic, dar în cele din urmă va deveni o substanță pe care site-ul web o numește c2 / m (metalic). Acest lucru pare un tip de solid. Ce se întâmplă odată ce acest lucru este comprimat și mai mult? Va rămâne pur și simplu în acea stare până când va forma o gaură neagră?
  • @ user3925445 pentru a obține un fluid supercritic aveți nevoie de presiune ridicată și temperatură ridicată – verificați din nou diagrama de fază.
  • @ HDE226868, pentru orice temperatură rezonabilă de pornire, compresia izotermă va produce în cele din urmă ice ten .
  • Diagrama de fază linkul către nu afișează ceea ce spuneți că arată. Creșterea suficientă a presiunii va transforma întotdeauna apa într-un solid, indiferent de temperatură.

Răspuns

Apoi îl umpleți cu un anumit tip de materie,

De ce doriți să faceți asta? Pistonul dvs. este „infinit de dens”, așa că veți comprima materia cu un piston cu gaură neagră: =)

Comentarii

  • O captură bună! Am interpretat asta ca ‘ infinit de puternic ‘ în spiritul a ceea ce credeam că se cere, dar aveți dreptate aici. Totul ar fi aspirat mai întâi în gaura neagră a pistonului!

Răspuns

Probabil că este va fi similar cu Big Bang-ul invers, care este, de asemenea, ceea ce se întâmplă la singularitatea unei găuri negre sau a oricărei situații în care materia este comprimată continuu.

(Dincolo de un anumit punct, noi nu chiar știu.)

Comentarii

  • ‘ apreciez dacă cineva a votat în jos ar putea explica de ce. Știu că este un răspuns cam vag, dar am spus ceva greșit?
  • Nimic greșit, dar ‘ este un răspuns de calitate mai slabă care acoperă același teren ca una mai veche (eu ‘ nu sunt downvoter).
  • @ Joshua: Ei bine, știu că nu ‘ Nu ofer mult în ceea ce privește detaliile, dar am considerat că merită să adăugăm că, dincolo de un anumit punct, nu știm ‘ ce știm ce se întâmplă pe măsură ce materia este comprimată, în același mod că nu ‘ nu știm exact ce se întâmplă la singularitatea unei găuri negre.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *