Каков физический размер черной дыры?

Что-то меня всегда смущало. Насколько велик физический размер черной дыры, а не масса?

По описаниям может показаться, что «сингулярность» — это одна точка, но так ли это на самом деле?

Скажем, ради аргументов, черная дыра массой 110 солнечных. Очевидно, что она не будет такого же массивного размера, как звезда с массой 110 солнечных (например, Лебедь OB2-12 с физическим размером 246 R☉), но действительно ли это будет крошечная точка меньше, чем, скажем, булавочная головка?

Ответы (2)

Несколько комментариев:

1) Мы не знаем, что происходит с объектами объемом меньше ℓ п 3 , куда ℓ п это планковская длина, которая приблизительно равна 10 − 35 м. Известные законы физики не действуют для чего-то такого маленького.

2) Общая теория относительности во всей своей классической славе предсказывает, что объекты будут коллапсировать до формы с нулевым объемом. Вращающаяся черная дыра примет форму кольца, радиус которого определяется угловым моментом и массой черной дыры. Поскольку практически невозможно настроить угловой момент физических объектов точно до нуля, мы ожидаем, что большинство сингулярностей будут иметь форму колец, возможно, имеющих ℓ п толщина.

3) ожидается, что сингулярность не будет наблюдаться внешними наблюдателями, поэтому большинство астрофизиков вместо этого будут говорить о размере горизонта черной дыры, который является макроскопическим размером.

Общая теория относительности во всей своей классической славе предсказывает, что объекты будут коллапсировать до формы с нулевым объемом. Неправда: physics.stackexchange.com/questions/144447/…
@BenCrowell: немного странно, что в этом ответе не обсуждается хорошо известный коллапс Оппенгеймера-Снайдера, при котором распределение материи в последнее время действительно создает черную дыру Шварцшильда. Кроме того, известно, что сингулярность Керра представляет собой кольцо нулевого объема в пространстве-времени, а поскольку известно, что как керровское, так и шварцшильдовское пространство-время локально устойчивы к малым возмущениям, можно было бы ожидать, что распределения коллапса вещества «около дыры» будут создавать их после звонок.

Обычно за размер черной дыры принимают точку, известную как радиус Шварцшильда. Это точка, в которой время замедляется до такой степени, что материя никогда не пересекает ее — человек замирает во времени, приближаясь к этой точке. Это дано 2 грамм М / с 2 . Как видите, черная дыра в принципе может быть сколь угодно маленькой или большой, хотя взаимодействия, отличные от гравитационных, могут помешать формированию очень крошечных черных дыр (интересный вопрос, каков наименьший возможный размер черной дыры, думать об этом). Я предлагаю вам прочитать больше об этом здесь: http://en.wikipedia.org/wiki/Schwarzschild_radius

Оба они великолепны, спасибо! Мне придется дать ответ Джерри, так как это немного больше касается специфики самого объекта.
этот ответ может ввести в заблуждение. Входящая материя может казаться замороженной на радиусе Шварцшильда, никогда не пересекая его, но на самом деле входящая материя действительно пересекает радиус Шварцшильда и продолжает двигаться в сингулярность при r = 0. Замораживаются только исходящие световые лучи. Таким образом, реальный размер любой черной дыры равен 0, как указано в первом ответе. Конечно, это не принимает во внимание какой-либо квантовый эффект на планковской длине.
Хотя это правда? Я сам задавался этим вопросом. Если посмотреть на координаты объектов так, как их видит асимптотический наблюдатель, объект, приближающийся к горизонту событий, фактически замедляется и не пересекает горизонт. Я буду рад переписать свой ответ, если вы сможете убедить меня, что только световые лучи заставляют объект выглядеть так, как будто он не пересек горизонт, но это действительно так.
ЧД обычно определяется как область пространства-времени, из которой ничего не может выйти. В этом смысле горизонт событий (для стационарной ЧД) — это граница ЧД.
При падении объект пересекает горизонт в своей системе отсчета и попадает в сингулярность за конечное собственное время в ЧД.
Да, я знаю это. Но в системе асимптотического наблюдателя это происходит только как т → ∞ . См. также связанный вопрос: physics.stackexchange.com/questions/21319/…
Каков физический размер черной дыры?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v