Warum kann ein Atomkern kein Schwarzes Loch werden?

Ein Kern ist sehr klein und sehr dicht. Seine Dichte beträgt ca 2.3 × 10 17   k g / m 3 . Warum also kann ein Kern nicht selbst zu einem Schwarzen Loch werden?

Wenn diese Masse ein Schwarzschild-Schwarzes Loch wäre, wie groß wäre dann der Schwarzschild-Radius? Ist das vernünftig?
Bitte korrigieren Sie die völlig falsche Zahl für die Dichte der Kernmaterie.
Übrigens, wenn Sie viel Kern haben, summiert sich ihr Gravitationsfeld im Wesentlichen. Das Problem ist, dass Sie dafür etwa 4 Sonnenmassen benötigen.

Antworten (3)

Nehmen wir als bequemes Beispiel den Kohlenstoffkern. Seine Masse ist 1,99 × 10 − 26 kg und sein Radius beträgt ca 2.7 × 10 − fünfzehn m, also ist die Dichte etwa 2.4 × 10 17 kg/m 3 . Ihre Dichte ist zehn Größenordnungen zu hoch.

Der Schwarzschild-Radius eines Schwarzen Lochs ist gegeben durch:

r s = 2 G M c 2

und für eine Masse von 1,99 × 10 − 26 kg ergibt das:

r s = 2,95 × 10 − 53 m

Dies liegt weit unter der Planck-Länge , daher ist es unwahrscheinlich, dass Materie in einen so kleinen Bereich gequetscht werden könnte, dh ein einzelner Kohlenstoffkern kann kein Schwarzes Loch bilden.

Nehmen wir die Planck-Länge als r s und die zugehörige Masse des Schwarzen Lochs berechnen, ist das Ergebnis die halbe Planck-Masse 1 2 h c / 2 π G , was ungefähr ist 11 μ g oder ungefähr 5.5 × 10 17 mal größer als die Masse des Kohlenstoffkerns. Dies ist die kleinste Masse, von der wir erwarten, dass sie ein Schwarzes Loch bilden könnte.

Es besteht also fast keine Wahrscheinlichkeit, dass irgendein Kern jemals zu einem winzigen Schwarzen Loch wird, richtig?
@ABcDexter: Es ist sinnlos, über die Wahrscheinlichkeit zu sprechen, dass ein Kern jemals zu einem winzigen Schwarzen Loch wird, es sei denn, Sie beschreiben den spezifischen Prozess, durch den dies Ihrer Meinung nach auftreten könnte. Aus allgemeinen Gründen glauben wir jedoch, dass es unmöglich ist, dass etwas Leichteres als eine Planck-Masse ein Schwarzes Loch bildet.
Welche Bedeutung hat die Planck-Masse? Gehen Sie (fälschlicherweise) davon aus, dass es sich um die kleinstmögliche Größe handelt?
@OrangeDog Ich würde annehmen, dass es die Masse ist, die einen Schwarzschild-Radius von Planck-Länge hätte. (Eigentlich ist es die maximal zulässige Masse für Punktmassen)
@Michael Ich meinte Planck-Länge, aber nein, die Planck-Masse ist nicht das Maximum von irgendetwas.
@OrangeDog: nein, ich gehe nicht davon aus, dass die Planck-Länge die kleinstmögliche Länge ist. Mein Punkt ist, dass jeder Prozess, der darauf abzielt, Materie in einen Bereich zu komprimieren, der kleiner als eine Planck-Länge ist, so viel Energie erfordern würde, dass sich ein Schwarzes Loch (mit der Planck-Masse) bilden würde, bevor Sie den Prozess abschließen könnten. Sie würden immer mit einem Schwarzen Loch der Planck-Masse enden. Es gibt keine Möglichkeit, ein Schwarzes Loch mit einer geringeren Masse und daher mit einem kleineren Schwarzschild-Radius zu erzeugen. Haftungsausschluss: Dies setzt voraus, dass die Quantengravitation nicht einmal verrückter ist, als wir denken!
Aber du hast eigentlich keinen Grund dafür angegeben
@OrangeDog: Ich bin mir nicht sicher, ob Ihr Standpunkt lediglich redaktionell ist, dh ob Sie sagen, ich sollte die Behauptung begründen, oder ob Sie wirklich fragen, warum dies so ist. Wenn letzteres der Fall ist, ist dies ein bekanntes Argument - siehe zum Beispiel diese Antwort . Ich würde nicht sagen, dass es mehr als ein Argument ist, weil wir nicht genug über die Quantengravitation wissen, um sicher zu sein, was unter diesen Umständen vor sich geht.
Das solltest du zumindest verlinken. In dem Moment, in dem Sie die Planck-Länge aus dem Nichts ziehen, schließen Sie, dass 11 um die kleinstmögliche BH ist.

Der Mindestradius eines kugelförmigen Objekts, um ein Schwarzes Loch zu sein, ist gegeben durch:

r = 2Gm/ (c^2)

Daraus denke ich, dass wir in der Lage sein könnten, die Mindestdichte für das Objekt als Schwarzes Loch zu berechnen, das ist:

                      d = (21/704)((c^6)/((G^3)(m^2))     (Assuming pi = 22/7)

es ist, d = (7,37 x 10^79)/(m^2)

So können Sie jetzt erraten, wie hoch es ist. Für URAN sind es 4,61 x 10^128 kg/Metervolumen

wie Sie sehen können, ist es in der Größenordnung von 10 hoch 128 !!!

Für Wasserstoff sind es 2,8 x 10^133 kg/Metervolumen

In der Größenordnung von 10 hoch 133 !!!

Aber die durchschnittliche Kerndichte ist viel niedriger als die obigen Werte.

Daher können wir niemals erwarten, dass der Kern zu einem Schwarzen Loch wird.

Die Natur ist immer bemerkenswert!!! Es hilft uns immer.....

Ich habe die Zahlen nicht durchlaufen, ich nehme an, JR hat Recht. Ich weiß, dass die „Dichte“ eines Protons viel geringer ist als die, die erforderlich ist (ist das nicht offensichtlich?), damit ein Gravitationskollaps auftritt (andernfalls würde es passieren). Das einzige, was ich hier hinzufügen möchte, ist ein warnender Hinweis auf unser mangelndes Verständnis der Quantengravitation. Das heißt, sobald Sie die Schwerkraft subatomarer Teilchen diskutieren wollen, lassen wir die evidenzbasierte Wissenschaft hinter uns und müssen spekulieren (Stringtheorie usw.). Es muss zum Beispiel noch festgestellt werden, dass der Schwarzschild-Radius für Quantenteilchen gilt.

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