Svarta hål

Svarta hål består av materia, det är ju dess massa som orsakar den höga dragningskraften. Men i vilken form finns denna materia? Kvarkar kanske? Eller nånting mer exotiskt. Det finns ju neutronstjärnor som består av neutroner och eventuellt strange-stars som består av strange-kvarkar. Svarta hål har bara ännu högre dragningskraft.

Man kan omvandla materia till energi. Förlorar den sin massa och gravitationskraft då?

Ökar energin hos materia så ökar även dess massa. I en proton står exempelvis rörelseenergin hos kvarkarna, kvark-antikvarkparen och gluonerna för mer än 90% av hela protonens massa. I reaktionen mellan en elektron och en positron bildas två eller flera fotoner. De första partiklarna har vilomassa medan de bildade saknar vilomassa. Där har alltså vilomassa omvandlats till ren rörelseenergi. Eftersom den här reaktionen är reversibel så kan rörelseenergi omvandlas till vilomassa hos materia. Ökad massa innebär ökad gravitation.

Svarta hål har ju en "singularitet" där rummet kollapsat och avståndet över den punkten är oändligt stort. Jag har föreställt mig att det är gravitationen som orsakar denna rumskrökning. Men centrum i en (sfärisk) himlakropp är ju tyngdlöst så där borde väl rummet inte alls vara krökt?

Om jag förstår din frågeställning rätt så ja. Det är bara massan innanför din position som går in i metriken.

Exempelvis för Schwartzchild metriken (ΔT)²=(Δr)²/(1-Rs/r) + r²(ΔΩ)² - c²(1-Rs/r)(Δt)², så är Rs beroende av massan.

Du kan se det som om du försöker gräva dig in mot positionen för Solens schwartzchildradie (~3km), så kommer du aldrig uppleva rumtiden som mer och mer krökt. Av just den anledning jag beskrev innan.

Däremot så är det svarta hålet mindre än Rs och all massa som står för krökningen finns där inne, vilket betyder att rumtiden kröks mer och mer ju närmare Rs du kommer.

Att rummet kröks av massan i närheten av ett svart håls centrum kan jag förstå, Men om ett svart hål nu har ett centrum, så borde rummet inte vara krökt i den punkten, eftersom det är tyngdlöst?

Och borde inte gravitationen vara svag nära det svarta hålet, därför att rummet i det svarta hålets centrum krökt rummet så att avståndet till massan som finns där är väldigt stort? T.ex. många miljarder ljusår till det mesta av den. Om massdensiteten kröker rummet mot oändligheten så borde väl den massan snabbt bli gravitationellt irrelevant för omgivningen.

Vi ska göra en valfri uppsats om något angående rymden på naturvetenskapen. Jag ska nog välja svarta hål. Så nu söker jag en dokumentär om svarta hål men jag hittar så många så jag vet inte vilken jag ska välja.

Vilken är den bästa filmen du sätt som handlar om svarta hål? Skicka gärna länk.

det kommer bli en kort uppsats
Sök på svarta hål på Youtube måste finnas mängder.

Varför skulle det behöva bli en kort uppsats?

Ja nu var det ironiskt menat,. därav den glada gubben Med tanke på hur lite man vet om dem.

Nu har jag inte tänkt igenom detta så mycket, men det känns som att du har en stor poäng där. I centrum så borde gravitationen vara noll (och låg nära centrum) och trycket högt som i andra himlakroppar. Detta tryck borde ju hålla isär det svarta hålet så att ingen ofysikalisk singularitet skapas.

Hur menar du med irrelevant för omgivningen? Massa påverkas fortfarande fullt utanför det svarta hålet. Allting innanför en skal/svär av massa påverkas inte av denna massa, men det visste du säkert.

Kul att du inte har ett omedelbart svart till hur jag missförstått fysiken här. Jag tycker ju själv att min fråga är klurig nog att vara värd att ställas här.

Vad jag menade med att massan i och nära centrum i ett svart hål är irrelevant för omgivningen, var att den ju kröker rummet så att den blir oerhört avlägsen från det som omger det svarta hålet. Om singulariteten nu är oändligt stort rum, så ligger väl det mesta av massan där, så gott som oändligt långt bort från det som ligger runt omkring det, som t.ex. galaxen. Massan i singulariteten är väl många miljarder ljusår bort där i sitt krökta rumshål.

Misstänker att relativistiska effekter i termer av att infallande massa i våra yttre observatörers termer aldrig når det svarta hålet, eller nånting sånt... Men låt höra om nån kan svara!

Det är omöjligt att dra slutsatser om vad som pågår innanför händelsehorisonten. Fysik funkar inte där inne. Vi ser svarta hål som kroppar med homogen mass och laddningsfördelning, det saknar intern struktur. Vad gäller den gravitationella potentialen så divergerar den när vi beger oss in mot centrum av sfären (det är singulariteten...).