Si 1 kg de masa se aceleró cerca de la velocidad de la luz podría transformarse en un agujero negro?

Question

Soy un gran fan del podcast de Astronomía de Yeso y una espalda mientras yo estaba escuchando un Q&a en Un episodio que hicieron. Un oyente envió una pregunta que me pareció fascinante y han estado preguntando acerca de desde.

Desde el show de la transcripción:

Arunus Gidgowdusk de Lituania se pregunta: "Si usted tomó un kilogramo de masa y acelerado, casi a la velocidad de la luz que se forma en un agujero negro? Tendría que permanecer en un agujero negro si, a continuación, la disminución de la velocidad?"

El Dr. Gay, un astrofísico y uno de los organizadores, explicó que ella había pedido a un grupo de sus colegas y que ninguno de ellos podría proporcionar una respuesta satisfactoria. Le pregunté, más recientemente, en Facebook si alguien hubiera salido adelante con uno y ella dijo que no había. Entonces pensé que tal vez este sería un buen lugar para preguntar.

Answer 1

La respuesta es no.

El más simple prueba es sólo el principio de la relatividad: las leyes de la física son las mismas en todos los marcos de referencia. Así que usted puede mirar que de 1 kg de masa en un marco de referencia que se mueve junto con él. En ese marco, es la misma de 1 kg de masa que siempre fue; no es un agujero negro.

Answer 2

No, un 1kg de masa no se convertiría en un agujero negro, incluso si se tratara de la calma del pasado en muy cerca de la velocidad de la luz.

El principio de la relatividad es una idea fundamental en la física, y una consecuencia de esto es que podemos entender la física de algo que se está moviendo a través de imaginar que nos estamos moviendo junto a ella.

Por ejemplo, usted está viendo a la gente jugar al billar en un tren que corre más allá de usted. Quieres saber si un disparo que acaba de ser hecho hundirá el 8-ball. Usted averiguar imaginando que estás en el interior del tren y calcular todo lo que espera para suceder a partir de que punto de vista más simple, donde la mesa de billar es estacionaria. Si la bola 8 va en un bolsillo desde ese punto de vista, puede estar seguro de que va a ir en el mismo bolsillo si se analiza la situación de nuevo a partir de su original punto de vista sobre tierra firme.

Aplicando el mismo principio a la masa 1kg, vemos que el movimiento al lado de ella, sólo se ve como una masa normal, no un agujero negro. Por lo tanto, desde otro punto de vista en que se mueve casi a la velocidad de la luz, todavía se ve como una masa normal, no un agujero negro.

Answer 3

Aunque bueno, creo que las otras respuestas son en la actualidad falta un ingrediente, así que voy a publicar esta respuesta.

Para las partículas que viajan a velocidad constante, no hay ningún horizonte de sucesos, y así actúan no hay nada como un agujero negro. Luz de otras regiones del espacio eventualmente llegar a ella, a diferencia de un agujero negro. Además, las fuerzas entre los átomos en lo que alguna vez la materia que constituye la masa de co-movimiento y no hay un aumento de la interacción gravitatoria entre ellos. Mientras que las distancias entre ellos parecen cambiar a un observador externo (como la masa se acelera) una vez que se alcanza la velocidad constante de ellos son fijos.

Lo que no ha sido mencionado en otras respuestas es el efecto de la aceleración. Cuando una partícula está continuamente acelerado no es una aparente horizonte de sucesos. Ver la correspondiente página de la Wikipedia aquí. Por lo que este tiene algunas características que asociamos con un agujero negro, sin embargo, todavía hay grandes diferencias. Un objeto en constante proceso de aceleración de hecho se comportan como es estático en un campo gravitatorio. Sin embargo, en el caso de un objeto en la dirección del campo equivalente es constante (y en una dirección constante) en todo el objeto. Esto no es cierto para el campo gravitacional de un agujero negro, que es esféricamente simétrica.

Por supuesto, una vez que la partícula deja de acelerar la aparente horizonte desaparece.

Answer 4

Estoy suponiendo que la idea es la de 1 kg de masa se duración del contrato hasta por debajo de la longitud de Planck. Es eso o la relativista de la energía (masa) $E~=~\gamma mc^2$ sería tan grande que sería la gravedad de la implosión. La pregunta, aunque puede ser pensado de acuerdo a lo que le sucedería a un observador en la masa. La pregunta podría ser girado en torno a: ¿el universo implosión? Si una masa $M$ pasa por una masa menor $m~<<~de M$, entonces uno podría pensar que $M$ puede convertirse en un agujero negro y la pequeña masa $m$ si lo suficientemente cerca como podría quedar atrapado en el agujero negro. Sin embargo, desde el marco de la gran masa $M$ la pequeña masa no es un agujero negro. Esta es una contradicción.

Un ultra-relativista, la masa se comportan similar a una onda gravitatoria como se pasa a otro punto de referencia. Este Aichelburg-Sexl ultraboost tiene un plano de pulso de la onda de espacio-tiempo. El relativista de la masa, el resultado será una gravedad de pulso de la onda detectada por un observador estacionario. Así que hay una gravitacional, implícitamente, a tal extremo relativista aumenta.