Может ли частица размером с нейтрон, если бы она имела достаточную массу, коллапсировать в черную дыру?

Например, нейтрон — это частица, занимающая определенный объем. Если вы наберете в этот объем достаточно массы, он схлопнется в черную дыру (я предполагаю, что массы сейчас недостаточно). По крайней мере, если не учитывать квантовые эффекты. Теперь, если рассматривать КМ, предотвратит ли это появление сингулярности?

Другой пример — электрон. Это точечная частица, поэтому можно предсказать коллапс. Но это также распространяется из-за квантовой механики. Так что никакого коллапса.

Причина этого вопроса состоит в том, чтобы создать аналог предсказания классической ЭМ о том, что электрон должен терять энергию и входить в ядро ​​по спирали. На помощь приходит квантовая механика.

Вы бы использовали не нейтроны, а протоны, потому что вам нужен ускоритель, чтобы довести их до действительно высоких энергий. Если бы вы могли это сделать, теоретически могли бы образоваться микроскопические черные дыры. Анализ данных LHC ищет признаки таких событий, даже если они крайне маловероятны при энергиях, доступных на LHC (или на любом ускорителе, который мы можем надеяться построить еще столетие или около того). Я настоятельно призываю вас отказаться от представления о точечных частицах. Это совершенно ложно и бесполезно для любых подобных спекуляций.
@CuriousOne: даже теоретически ускорение компактного объекта до высокой скорости не приведет к образованию черной дыры. Потенциальные черные дыры БАК являются результатом столкновений, а не быстро движущихся объектов.
@JerrySchirmer: я нигде не говорил, что ускорение создаст черную дыру, я просто не упомянул, что столкновения будут (или лучше ... могут), что я думал, было довольно очевидно, поскольку я говорил о коллайдер ?
@ aK1974: Я не думаю, что разговор о радиусе имел бы смысл для самой маленькой из черных дыр. Они испаряются, как только формируются, и приливные силы, вероятно, настолько велики, что квантовые флуктуации горизонта (если его вообще можно так назвать) подобны его размеру. Кроме того, неясно, какова соответствующая шкала энергии. На LHC черные дыры могли образоваться только при наличии макроскопических компактных размеров, которые делают шкалу Планка полностью устаревшей.

Ответы (3)

Если верить классическим параметрам для черных дыр вплоть до масштаба нейтрона, то получается, что у нейтрона слишком большой угловой момент, чтобы образовать черную дыру, и его лучше всего интерпретировать как голую сингулярность.

Причина в том, что радиус горизонта событий черной дыры, по прогнозам, составляет:

М ± М 2 − а 2

где М - масса черной дыры, а а - угловой момент на единицу массы черной дыры. Если ввести параметры нейтрона, а > М , а реальных значений для горизонта нет.

Нейтрон точно не является голой сингулярностью. Не внушайте детям бессмысленные идеи. :-)
@CuriousOne: так говорит модель. Вот почему вы не можете применить общую теорию относительности к нейтронам. И голая сингулярность подходит лучше, чем черная дыра.
Физика не о том, что говорят модели, а о том, что говорят данные, и нет никаких данных, связывающих нейтроны с голыми сингулярностями (которые абсолютно ни у кого нет оснований верить даже в существование... на основе модели).
@CuriousOne: если вы не понимаете модели, вы не понимаете физику. Если вы считаете, что модель неверна, вы отвергаете предсказания моделей, но вопрос в OP — это вопрос о нашем понимании нейтронов и черных дыр. Невозможно ответить на этот вопрос без обратного предсказания на основе наших знаний общей теории относительности.
Любопытно, что я понимаю и правильные модели нейтрона, и его феноменологию, и ни одна из них не имеет ничего общего с голыми сингулярностями, для которых нет ни феноменологии, ни подходящих моделей.
@CuriousOne: ничего из этого не имеет отношения к черным дырам, потому что стандартная модель не имеет ничего общего с гравитацией. Если вы наивно сопоставите ОТО с нейтроном, это будет голая сингулярность. Правильный ответ на гравитационное поле нейтрона звучит так: «У нас нет квантовой теории гравитации, но она не может быть черной дырой, исходя из известных физических параметров». Полная остановка. Ты намеренно тупишь со своим хардкорным платонизмом, как всегда.
Зачем мне наивно сопоставлять несуществующий объект ОТО с нейтроном? ОТО абсолютно ничего не может сказать о структуре материи. Это говорит лишь о том, как тяготеет материя.
@CuriousOne: ПОТОМУ ЧТО ЭТО ПРЕДПОСЫЛКА ВОПРОСА.
Тогда ответ заключается в том, что ОТО ничего не говорит о структуре материи вместе с рекомендацией ОП, что «точечные частицы» на самом деле не маленькие шарики с хрустящей сингулярностью внутри, что я и сделал.

Модель общей теории относительности для электрона – это решение Керра-Ньюмена, то есть заряженные вращающиеся черные дыры. К сожалению, радиус внешнего горизонта в геометрических единицах определяется как:

р + "=" М + М 2 − Вопрос 2 − п 2 − ( Дж М ) 2

Здесь P — магнитный заряд, в данном случае нулевой. Если вы преобразуете это соотношение в стандартные единицы (например, введите массу в кг и умножьте на коэффициент преобразования г / с 2 ) вы обнаружите, что этот радиус мнимый. То есть элементарная частица — это голые сингулярности с точки зрения общей теории относительности.

Кроме того, вдохновленный теорией струн и предложением пушистого комка, кажется возможным найти полностью регулярное (без сингулярности!) решение, описывающее микросостояния того, что вы бы назвали голой сингулярностью в общей теории относительности. По сути, решение уравнения движения с той же асимптотикой зарядов голой сингулярности, но без патологий! В любом случае, это все еще продолжается.

Это классическая картина. Грубо говоря, квантовая картина говорит вам, что когда длина комптоновской волны равна радиусу Шварцшильда (то есть массе Планка), вы достигли минимальной массы черной дыры. Итак, с этой точки зрения у частицы нет возможности коллапсировать.

Полный ответ, конечно, не может быть дан без полной теории квантовой гравитации.

Черная дыра в случае Шварцшильда имеет радиус

р "=" 2 г М с 2
Найдем массу с радиусом около Ферми или 10 − 15 м, или радиус бариона, такого как нейтрон,
М "=" р с 2 2 г "=" 10 − 15 м × 9 × 10 16 м 2 / с 2 2 × 6,67 × 10 − 11 Н м 2 / к г 2
"=" 6.7 × 10 11 к г .
Это близко к миллиарду тонн! Это должна быть квантовая черная дыра, причем довольно горячая с излучением Хокинга, стремящаяся к окончательному испарению.

Может ли частица размером с нейтрон, если бы она имела достаточную массу, коллапсировать в черную дыру?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v