Svart hål--oändlig densitet?!

Det får du gärna låta bli att tro. Som jag redan har sagt, universum bryr sig inte om vad du tror eller inte tror, den fungerar som den gör oavsett.

Det finns väldigt goda anledningar till varför vi tror att kvarkar är odelbara, men dessa anledningar går inte att förklara för någon som inte kan nånting i en ynka Flashback-post. Det representerar resultatet av det samlade arbetet av många generations fysiker och matematiker, som i de flesta fall är intelligentare än du och jag, så varför skulle det?

Och tro mig, jämfört med all den samlade kunskap som finns om ämnet, så är det du kan i princip ingenting. Du må ha läst om svarta hål och kvarkar på Wikipedia, men då har du bara ytligt förstått teorins förutsägelser, och faktiskt vågar jag påstå att du inte vet någonting om det som är själva teorin, nämligen de logiska och matematiska resonemang som medelst vilka dessa förutsägelser härleds.

Det här säger jag inte (bara) för att vara dryg; jag själv kan mer än väldigt, väldigt många om partikelfysik, men min kunskap är också i princip ingenting i relation till den samlade kunskap som mänskligheten besitter. Men jag har tillräckligt mycket hum om vad teorin är och hur den matematiska maskineriet fungerar för att kunna förstå ungefär hur förutsägelserna kommer till. Och jag litar på dessa.

Och om du nu verkligen vill veta hur universum fungerar, och vem vill inte det, så är det absolut inte något man inte kan lära sig. Men då måste du först öppna ditt sinne för att du faktiskt inte vet ett skit. Och så måste du ha väldigt mycket tålamod, för det tar tid att lära sig all det som behövs. (Som sagt, det här representerar alltså det samlade arbetet av tusentals fysiker som har tänkt väldigt väldigt mycket på världens beskaffenhet, så det är bara arrogant att tro att man kan förstå det om man bara läser en Stephen-Hawking-bok och lite Wikipedia-artiklar.) Sidan som jag länkade till ger en lista på ungefär det som du behöver lära dig och den ordning i vilken du behöver lära dig det, för att överhuvudtaget förstå det mänskligheten vet om universum. Räkna med att det tar sisådär 5 år minst, troligtvis mer.

Däremot om din inställning är att inget som är matematiskt och teoretiskt kan säga någonting om den fysiska verkligheten så måste jag tyvärr meddela dig (och det här är en min djupa och ärliga övertygelse) att du aldrig någonsin kommer kunna förstå någon fysik som utvecklades efter sisådär mitten på 1700-talet, om du inte ändrar den inställningen. Inga kvarkar, inga svarta hål, zilch, nada. Varför det är så är en svår (filosofisk) fråga, men så är det; ingen fysik kommer undan från det teoretiska och matematiska. Så om du inte ändrar den inställningen så kommer du leva ett väldigt fattigt liv, och då kan inte jag eller nån annan här hjälpa dig.

dbshw, bra skrivet, men vad kan du om partikelfysik, egentligen? Du påstår att du kan ämnet partikelfysik än "många, många fler", har du studerat det ämnet i 10 år, är det det du påstår? I så fall tycker jag att du borde kunna förklara det du stödjer mycket bättre, och förklara hur saker inte kan bli mindre än kvarkar, när (exempelvis) en massa kan ha oändlig densitet i en singularitet, utan att komma med noob-svar som "det går bara inte, snipp slut".

Sen undrar jag också vad du menar med att jag blir fattig ifall jag inte ändrar min inställning? Hur definierar du 'fattig' i det sammanhanget? Varför skulle jag bli fattig i livet om jag går runt med den här inställningen? Sen håller jag med om att det praktiska & fysiska i världen går ihop med det matematiska & teoretiska, men det finns en gräns också. Exempelvis säger du att kvarkar inte går att dela på, men det finns liksom inga bevis som du kan framföra, utan det är mest din teori som du tror på.

Sen är jag inte heller nån expert på fysik, men jag kommer i alla fall inte med några bisarra påståenden...

Källa tack.

Läste inte allt men har någon föreslagit att svarta hål egentligen är svarta stjärnor ? Eller är inte det nån bra teori ?

Förklaringen till att saker inte kan bli mindre än kvarkar har nämnts många gånger i tråden, de är punktformiga och har därför ingen utsträckning/storlek! En singularitet är dessutom något som fysiken inte kan behandla korrekt än och det finns inga allmänt vedertagna teorier om exakt vad som händer i mitten av det svarta hålet. Själv tror jag inte att en singularitet ens bildas, jag tror att det är en defekt av att vi inte har en kvantmekanisk teori för gravitationen än, så vi vet inte hur den fungerar i extrema situationer. Vidare kan man hävda att allt som händer innanför händelsehorisonten saknar betydelse, för vi kommer aldrig kunna få kunskap om det.

Vill du ha mera utförliga svar? Problemet är då bara att det krävs hyfsat ordentlig matematik och formalism för att formulera dessa svar, så att i en post sammanfatta det utförligt är omöjligt. Du får läsa valfri bok om kvantfältteori, kan rekommendera den här. Kortfattat handlar det om att när man använder pertubationsteori för att beräkna transitionsamplituden ser man att interaktionerna händer i en enda punkt.

Ett annat sätt att se på det är att speciell relativitetsteori kräver att de fundamentala, odelbara partiklarna är punktpartiklar. Detta eftersom om de hade en utsträckning, hade så att säga en knuff på partikeln spritt sig direkt genom hela partikeln vilket hade resulterar i informationsöverföring snabbare än ljuset.

Anledningen till att man tror att kvarkar är odelbara är att teorin som förutsäger detta ger väldigt bra överensstämmelse med experiment, för alla hittills genomförda experiment. Dessutom, det vi argumenterar för är inte "bisarra påståenden" utan det som standardmodellen säger. Standardmodellen är den mest framgångsrika och vältestade teorin som finns, så om någon behöver bevis för sina utsagor är det snarare du.

Men för tusan, det är ju uppenbart att densiteten/tätheten varierar beroende på hur stort värde massan och volymen antar? Och massa och densitet är ju relaterad i allra största grad, p=m/V där p är densiteten, m är massan och V är volymen. Om du har att m är oändligt stort så kommer ju oavsett vad V är (i svarta hål torde volymen vara ruskigt liten till förhållande mot massan) densiteten p bli oändlig? Alternativt att en oändligt liten volym enbart bidrar till oändligt hög densitet.. Men vilket som det gäller är ju knappast möjligt att avgöra för medelsvensson, möjligen om man är fysiker.

Om man "delar" kvarkarna så lär man bara få energi, alternativt något inom strängteorin. Visst, det kanske finns någon partikel till innan man bara når enbart energi eller de vibrerande strängarna som strängteori förespråkare antyder men jag ser det väldigt osannolikt att det skulle finnas någon fast materia som är mindre än kvarkar. Dessutom skulle det finnas väldigt många, vi skulle säkert få minst 8 nya partiklar i sådana fall, eftersom det finns 6 "olika smaker"/"olika sorters" kvarkar..

Man håller på att undersöka om det finns mindre saker än kvarkar.

http://www.physto.se/~elin/forskning...kardagarna.pdf

Enligt den där länken har kvarkar en storlek på 10^-18 meter, vilket då borde innebära att den inte har storleken noll.

Okej, men massan behöver inte vara oändlig för att densiteten ska vara det. Om man har en given massa, kan man få oändlig densitet genom att krossa den till noll volym.


Hur stora är de vibrerande strängarna, då? Jag antar att de har någon sorts negativ storlek om kvarkar skulle ha storleken noll (och vara uppbyggda av såna strängar)?

Men gravitationen i ett svart hål är väl så stark att den borde kunna skilja på även kvarkar? Eller är det bevisat att kvarkar inte går att skilja åt, oavsett vilken sorts kraft i universum som används för att försöka göra?

De har inte negativ storlek, kvarkar har inte storleken noll, för i så fall skulle de vara energi (dessutom har vi ju energibärande "partiklar", fotoner) och inte elementarpartiklar! Det verkar som att strängarna är i storleksordningen 10^-35 meter i "diameter" hur man nu räknar ut det på en sträng medan elektronen verkar vara runt 10^-19 meter i diameter. Kvarkar anses vara lika "stora" som elektroner. Strängarna är alltså fasansfullt små!

Negativ storlek låter flummigt..

Det stämmer, men så vore ju fallet ifall kvarkar har storleken 0. Fast i och för sig skulle man kunna tänka sig en kvark, sen lokaliserar man kvarkens mittpunkt, och sen räknar man ut till dess ena kant för en storleksbestämmelse.

Sen skulle det vara intressant att veta vad som skulle hända med dessa strängar i ett svart hål. Jag tror att de skulle långsamt slitas isär till ännu mindre partiklar som bygger ihop strängarna.