Agujeros negros

Iniciado por Geronimo, 2-Oct-11, 23:52

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Geronimo

Buenas me gusta mucho la astronomia y siempre tuve esta duda existencial.

Porque al agujero negro, un cumulo de masa colapsada con un campo y una fuerte atraccion gravitatoria se le considera que es capaz de transportarte a otra dimension, es decir, porque deberia transportarte a otra dimension, cual es la teoria que explica eso, no es mas sencillo pensar que simplemente nos aplasta y nos comprime? podria ser el agujero negro un metodo por el cual el universo desintegra materia compleja para volver a regenerarla, es decir se sabe que los agujeros negros no se tragan todo y no lo devuelven, que expulsan materia por medio de la radiacion de hawkings, entonces porque algunos siguen pensando que podria conducir a otra dimension?

Desde ya muchas gracias!

MACysuscanon

Cita de: Geronimo en  2-Oct-11, 23:52
entonces porque algunos siguen pensando que podria conducir a otra dimension?

Simplemente por que hay gente que todavía cree en los Reyes Magos, en Peter Pan, en el Yeti, en que las pirámides de Egipto se construyeron con ayuda alienígena, en los viajes astrales, en la telekinesia y en otras muchas paparruchas que no me voy a molestar en nombrar.

Como bien dices, un agujero negro no es más que una masa con una densidad increíblemente grande, con un campo de gravedad tan poderoso, que pasado el horizonte de sucesos la velocidad de escape es superior a C, la materia que ha caído en el, no ha desaparecido, está ahí comprimida hasta la singularidad, y como tal, probablemente esté sufriendo una transformación, pero no se ha ido a otra dimensión ¿Qué ocurre cuando un agujero negro se colapsa? Pues no se sabe a ciencia cierta, puesto que nunca se ha observado ese fenómeno. ¿Podría ser, como comentas, que se trate de un ciclo de destrucción-regeneración de materia? Podría ser, pero como digo, no se sabe qué puede pasar tras el colapso de un agujero negro, ni cuál es su vida media, hay que tener en cuenta que agujeros negros los hay de muchos tamaños, desde los formados por una estrella con el tamaño mínimo para formar uno hasta los que se encuentran en el centro de muchas galaxias que son capaces de ejercer su atracción gravitatoria y mantener orbitando a su alrededor a estrellas que se encuentran a varios miles de años luz de ellos, y todavía no se ha observado un colapso de uno, quizás su vida media supere a la edad actual del Universo y jamás veamos como especie semejante fenómeno.

P.D. Bienvenido al foro  :salu2:
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Geronimo

Gracias por la respuesta, me encanta la astronomía y en especial los agujeros negros, son tan "malvadamente bellos" se les podría decir.

A mi se me ocurre que luego de transformar la materia que tienen a su alrededor simplemente se evaporan dejando materia completamente desintegrada, lista para que se vuelva a formar, es mas quizás los agujeros negros son los encargados de transformar el universo en materia lista para estallar en otro big bang, entonces el universo seria cíclico, y si toda la naturaleza es cíclica, si la energía no puede destruirse ni crearse, entonces solo fluye, por lo que no seria descabellado pensar en esa opción para los agujeros negros.

Zephyros

Hola Gerónimo, bienvenido al foro!  :ok:

Te comento, porque dices que te gusta la Astronomía pero de lo que hablas (agujeros negros) es en realidad Astrofísica. Es decir, el estudio de la física del Universo, de las Leyes de la Física aplicada a los objetos como los agujeros negros por ejemplo. La Astronomía se orienta más a la observación de los astros y estudio de su origen, movimiento, descubrimiento de objetos, seguimiento de fenómenos...

Una vez aclarada la diferencia entre ambas, tu duda está claro que es de astrofísica.

Que muchos hablen de otras dimensiones cuando el espacio se curva no es descabellado. Einstein con su Teoría General de la Relatividad consiguió explicar y avanzar en nuestro conocimiento del Universo al aplicar geometrías llamadas "no euclídeas", vamos, geometría curva. Esto quiere decir que aplicó la geometría de Riemann (uno de los mejores matemáticos de la historia) y la combinó con las leyes de Newton y el electromagnetismo de Maxwell. Consiguió desarrollar una teoría que explicaba la fuerza de la gravedad como una deformación del espacio-tiempo, es decir, la materia deformaba el espacio y la línea más corta entre dos puntos es la geodésica, que es la que seguiría un rayo de luz en el espacio, de manera que si el espacio está curvado el rayo de luz también se curva siguiendo esa geodésica (en la superficie de una esfera si unes dos puntos por la línea más corta verás que en realidad no es una recta, es una geodésica, aunque en 2 dimensiones pueda parecer una recta)

A lo que voy. Si el espacio es curvo y tiene 3 dimensiones es necesario que se curve sobre una 4ª dimensión mínimo. Por ejemplo, un hilo de una dimensión si lo curvamos lo hacemos sobre un plano de 2 dimensiones o sobre más dimensiones si hacemos un ovillo. Si curvamos un plano de dos dimensiones (arrugamos un papel) lo hacemos sobre el espacio, es decir una 3ª dimensión. Entonces, si curvamos el espacio necesariamente lo hacemos sobre una dimensión superior.

Esto quiere decir, que si la Relatividad General es algo real, y no sólo un artificio matemático  y es verdad que el espacio se curva, que los rayos de luz siguen las geodésicas y por tanto trayectorias curvas, no es descabellado pensar que hay al menos una 4ª dimensión. Realmente las teorías actuales que intentan unificar las fuerzas de la Naturaleza, y con ello las teorías de la Relatividad General y la Tª Cuántica, contienen el desarrollo en 11 dimensiones e incluso más. Pero bueno, eso son teorías no cerradas a día de hoy.

¿qué pasa en un agujero negro? bien, te he comentado que la materia deforma el espacio, pues mucha materia y muy concentrada lo deforma aún más. Y la luz se ve afectada pues sigue el camino curvo de ese espacio. Si la cantidad de materia y densidad de la misma es suficientemente grande se produce un hecho curioso, el espacio se deforma tanto que lo que se llama velocidad de escape supera en valor a la propia velocidad de la luz, y como no hay nada material ni energético que llegue a alcanzar este valor pues tenemos un agujero negro puesto ni la luz puede escapar de él.

Un AN ha deformado tanto el espacio que crea una superficie de no retorno marcada por lo que se llama radio de Schwarzschild u horizonte de sucesos. Todo lo que lo atraviesa no puede retornar, dónde va? pues no se sabe con certeza si tod oqueda concentrado en un volumen dentro de las tres dimensiones habituales o en más, se llegaría a lo que se llama una singularidad, pero en esas condiciones nuestros conocimientos flaquean y las ecuaciones actuales no tienen solución. La radiación de Hawking no es otra cosa de un efecto cuántico aplicado a la superficie del AN, respecto la creación de un par de partículas virtuales que una escapa del AN y la otra no. Esto supone una progresiva pérdida de masa del agujero negro como si se fuese evaporando lentamente. Es decir, la cuántica sí "burla" a la gravedad tan intensa y permite que algo se escape, poco pero algo, y es cuestión de tiempo que se evapore completamente gracias a esta radiación de Hawking (por demostrar empíricamente)

En definitiva, luego llegan los aventureros de ciencia ficción y piensan en distintas dimensiones y puertas estelares agujeros blancos por donde salir al "otro lado", etc. Vamos, sobre una base de ciencia, se construye todo lo demás y hay que tener cuidado dónde termina una y empieza lo otro.

Estate seguro que si te acercas a un agujero negro, te espaguetizas primero, te desintegras después y como energía aplastada formarás parte de algo que no se sabe qué es ni dónde está.

Saludos!
"Somos la forma en la que el Cosmos se conoce a sí mismo" Carl Sagan.

Geronimo

Muchas gracias Zephyros es bueno tener dos puntos de vista distintos o dos conocimientos distintos.

entonces haber si entendí, el agujero negro crea por así decirlo una depresión, tan pero tan pronunciada que la luz no puede escapar de el? o sea un planeta puede crear una ligera curvatura en el espacio y la luz por consiguiente hace como una especie de zigzag siguiendo esa curvatura, una estrella es mas pronunciada hasta llegar al agujero negro, ahora, porque se dice que la luz no puede volver a escalar esa deprecio?

otra cosa, cuando dices que el agujero se evapora, quiere decir que la materia se destruye o bien que esta escapa fuera del agujero?

Gracias también por la aclaración Astrofisica y Astronomia, y ahora que lo dices me gustan ambas aunque siempre me gusto mas la física. Por las dudas la diastrofia es la que puede predecir posiciones de cuerpos celestes? y la que usan los científicos de la NASA para calcular la trayectoria de sus sondas?

MACysuscanon

Cita de: Geronimo en  3-Oct-11, 16:49
ahora, porque se dice que la luz no puede volver a escalar esa deprecio?

Es muy simple, vamos a comenzar con un concepto básico, la velocidad de escape, todo cuerpo con masa tiene un campo gravitatorio a su alrededor, dependiendo de la masa, el campo será más o menos fuerte, bien, partiendo de esa base, la velocidad de escape es la velocidad a la cual debe partir un cuerpo desde otro para llegar al infinito con una velocidad cero, por ejemplo, la velocidad de escape de la superficie de la Tierra es de 11.2 km/s, es decir, una nave que pretenda despegar de la Tierra y llegar al espacio debe alcanzar esa velocidad, en cambio, en la Luna, la velocidad de escape es de sólo 2.38 Km/s y en Júpiter es de 59.54 Km/s.

Bueno, pues ahora viene la explicación, ésta velocidad se calcula en base a unas cuantas variables, masa del cuerpo, radio del cuerpo, masa del proyectil (o nave) la intensidad del campo gravitatorio en el punto desde el que se parte... en un agujero negro, pasado el horizonte de sucesos, la velocidad de escape teórica sería superior a la velocidad de la luz, como no se puede superar la velocidad de la luz, es imposible alcanzar la velocidad de escape para salir del campo gravitatorio del agujero negro, y por tanto, ni tan siquiera la luz puede escapar de el.
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Geronimo

Gracias MAC ahora me quedo claro!

no colgarias en este post, solo por curiosidad, la formula de velocidad de escape? Otra cosa que me quedo como duda, dijiste que el tamaño del proyectil es una variable, que afecta la formula, eso quiere decir que, por ejemplo, un cuerpo menor o mayor puede abandonar la tierra a una velocidad diferente a la de 11.2 km/s?

MACysuscanon

Ojo, no confundas tamaño (volumen) con masa (peso, para entendernos)

La fórmula la puedes ver aquí http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_escape
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Zephyros

Cita de: Geronimo en  3-Oct-11, 16:49
Muchas gracias Zephyros es bueno tener dos puntos de vista distintos o dos conocimientos distintos. No te creas, que yo si considere que existen otras dimensiones, desde luego a día de hoy, no considero que se puedan utilizar para viajar por ellas, ni a través de un AN ni a través de otros objetos exóticos como agujeros de gusano que de momento no se ha podido demostrar su existencia. Es más las dimensiones que salen en teoría de cuerdas y demás son dimensiones microscópicas, no podríamos ni detectarlas con el mejor microscopio electrónico del mundo ni de lejos

entonces haber si entendí, el agujero negro crea por así decirlo una depresión, tan pero tan pronunciada que la luz no puede escapar de el? o sea un planeta puede crear una ligera curvatura en el espacio y la luz por consiguiente hace como una especie de zigzag siguiendo esa curvatura, una estrella es mas pronunciada hasta llegar al agujero negro, ahora, porque se dice que la luz no puede volver a escalar esa deprecio?   Sí, cualquier cuerpo con materia crea una depresión en el espacio que afecta a todo cuerpo material y a la luz o en general a las ondas electromagnéticas, aunque para que se note en estas, la masa debe ser importante. En un AN la luz que entra por una geodésica no sale, pero las que la geodésica no atraviesa el horizonte de sucesos o el cuerpo no tiene tanta masa y no es un AN lo más que se puede producir es una lente gravitatoria

otra cosa, cuando dices que el agujero se evapora, quiere decir que la materia se destruye o bien que esta escapa fuera del agujero? Quiero decir que le AN pierde energía, date cuenta que más que materia lo que debe haber ahí dentro es una energía condensada bestial, de todas formas perder energía y perder materia es lo mismo.



Gracias también por la aclaración Astrofisica y Astronomia, y ahora que lo dices me gustan ambas aunque siempre me gusto mas la física. Por las dudas la diastrofia es la que puede predecir posiciones de cuerpos celestes? y la que usan los científicos de la NASA para calcular la trayectoria de sus sondas?

No entiendo a qué viene el término diastrofia en este contexto ¿? no creo que tenga que ver algo con los cuerpos celestes.

Saludos!
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Geronimo

no, no quise decir diastrofia, quise decir astrofisica.  :jaja:  La astrofisica es la que hace posibles los lanzamientos de sondas y predecir la posicion de astros, no?  :mrgreen:

Zephyros

Cita de: Geronimo en  3-Oct-11, 23:16
no, no quise decir diastrofia, quise decir astrofisica.  :jaja:  La astrofisica es la que hace posibles los lanzamientos de sondas y predecir la posicion de astros, no?  :mrgreen:

No  :mrgreen:


Posición de los astros Astronomía
Lanzamientos de sondas: Astronáutica

:bravo:
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Bosco

Hola.

Yo he leído que un agujero negro no es que te lleve a otra dimensión, pero si he leído que al ser un objeto tan masivo, deforma el tejido espacio-tiempo y crear lo que llama un "agujero de gusano" que se piensa que con ellos se pueden hacer viajes intergalácticos enormes y me parece que también tenía que ver algo con el tiempo. Si pudiésemos estar al "lado" de un agujero negro el tiempo se ralentizaría.

P.D. Lo dijo Stephen Hawking

Saludos.
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"Nunca consideres el estudio como una obligación, sino como una oportunidad para penetrar en el bello y maravilloso mundo del saber".
Albert Einstein.

Zephyros

A ver, que un agujero negro curve tanto el espacio no implica que lleve a otra dimensión, aunque la curvatura de un espacio 3D tenga uwe producirse en un espacio 4D aunque esta 4º dimensión podría ser el tiempo y punto, aunque como dije las teorías actuales explican las leyes de la Naturaleza en 11 dimensiones o más, pero son dimensiones cuais-infinitesimales, no dimensiones macroscópicas como las tres que conocemos.

Por otro lado, aunque lo diga Setphen Hawking, los agujeros de gusano son algo especulativo. Para que se produzcan se tienen que unir dos agujeros en una dimensión desconocida. Podrían ser dos agujeros negros, entonces no sale nada o uno negro y otro blanco (el opuesto, del que todo sale) pero volvemos a lo mismo, el agujero blanco es especulativo, no se conoce nada en el Universo parecido a un agujero blanco.

Respecto la dilatación del tiempo, eso ya es otras cosa, es Teoría de la Relatividad General la cual explica que la gravedad atrasa los relojes, de hecho vivir en un campo gravitatorio producido por una estrella o planeta hace que el tiempo vaya más despacio que en el espacio libre.

:bravo:
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