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The Density of Matter in the Universe".

Esta pregunta fue inspirado por la respuesta a la pregunta "Si el universo se comprime en un agujero negro súper masivo, cómo de grande sería"

Imaginemos que tenemos una materia con una densidad uniforme $\rho$. Una parte de la masa de esta materia forma un agujero negro con el radio de Schwarzschild:

$\large{R_S=c*\sqrt{\frac{3}{8\pi G\rho}}}$

Esta ecuación es fácil de obtener a partir de

$\large{R_S=\frac{2GM}{c^2}}$ $\large{\rho=\frac{3M}{4\pi R_S^3}}$

Para el universo de la densidad ($9.3*10^{-27} kg/m^3$) radio de Schwarzschild del agujero negro es de 13.9 mil millones de años-luz. Mientras que el radio del Universo observable es de 46 mil millones de años-luz.

Podríamos estar ubicado dentro de un agujero negro, pero no nos observar su singularidad y horizonte de sucesos.

Así que ¿por qué no hay agujeros negros supermasivos con la densidad del Universo?

Es significa, que todo el Universo es infinito y tiene densidad uniforme?

P. S. vínculo Relativo - Es el Big Bang de un agujero negro?

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GateKiller Puntos 19113

Usted está pidiendo una pregunta equivocada. Aquí está el problema con su razonamiento.

Usted está asumiendo una métrica de Schwarzschild y una distribución homogénea de la masa. Pero la geometría de Schwarzschild describe un vacío espacio-tiempo. Así que no se pueden usar por un tiempo lleno de materia. Para un cosmológico espacio-tiempo lleno de materia, como nuestro universo, el adecuado métrica a utilizar sería algo más, como el FRW por ejemplo.

Sólo se podía utilizar el espacio-tiempo de Schwarzschild si usted asumió una esfera de cierta densidad uniforme $\rho$ y el vacío fuera del radio de la esfera.

Permítanme ilustrar cómo las cosas iban a salir luego. Como se puede ver, una particular densidad corresponde a un determinado $R_s$, vamos a llamarlo $R_s(\rho)$. Así que si usted tenía una esfera de materia con un radio de $R_1$ rallador de $R_s(\rho)$, no se podía aplicar la fórmula $R_s(\rho)=c\sqrt{\frac{3}{8\pi G \rho}}$. Usted tendría que utilizar la métrica de Schwarzschild sólo en el vacío de la región fuera de la esfera. Por lo tanto se tendría, a continuación,$R_s=\frac{8\pi G\rho R_1^3}{3c^2}$. Con el fin de ver cómo la $R_s$ compara con $R_s(\rho)$, usted puede reemplazar la densidad con la $\rho=\frac{3c^2}{8\pi G R_s(\rho)}$. Por lo que se podría conseguir que el radio de Schwarzschild para una esfera de densidad uniforme $\rho$ y radio de $R_1>R_s(\rho)$$R_s=\left(\frac{R_1}{R_s(\rho)}\right)^2R_1$, que es mayor que el radio de la esfera. De modo que la esfera está dentro de su horizonte de Schwarzschild. Si, por otro lado, el radio de $R_1$ es menor que $R_s(\rho)$, luego de la correspondiente horizonte tendría que ser dentro de la esfera. Pero dentro de la esfera de la métrica de Schwarzschild no se aplica. Así que no es necesario que debe haber un horizonte dentro de la distribución de la materia.

Si se aplican estos a el universo y por ejemplo supongamos que el radio del universo visible es el radio de la $R_1$ de la esfera, entonces usted tendría un horizonte de radio (con el uso de los números), que sería casi 10 veces el radio del universo observable. Así, todo el universo tendría que ser en un agujero negro de radio de 460 mil millones de años-luz. Así que la suposición de que debemos de ver los agujeros negros con horizontes de radios de 13.9 mil millones de años-luz no es la correcta.

Si uno asume que el anterior punto de vista, uno podría decir que el universo es un agujero blanco que está explotando.

Espero que todos estos son útiles y no confuso.

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