Wie kann die Gravitationskraft Masse zu einer Singularität komprimieren, wenn die Gravitation die schwächste der Kräfte ist?

Zwei Dinge sind zu beachten:

• Schwerkraft ist immer anziehend. Es gibt keine negative Masse.
• Es gibt keine Obergrenze dafür, wie viel Masse wir haben können.

Sobald wir diese beiden haben, können wir ein Objekt zu einer Singularität kollabieren lassen – fügen Sie einfach mehr Masse hinzu. Es ist immer attraktiv, das Objekt zu komprimieren, und es gibt keine Begrenzung, wie viel Masse wir hinzufügen können.

Vergleiche mit der elektromagnetischen Kraft. Angenommen, Sie haben ein Elektron. Wenn Sie ein weiteres Elektron hinzufügen, erhalten Sie eine Abstoßung, sodass Sie nicht kollabieren. Ein Proton würde das Elektron anziehen, aber dann würde man ein neutrales Gemisch bekommen, also keine elektromagnetische Kraft mehr. Die Schwerkraft hat keine derartigen Probleme, und die von der Mischung ausgeübte Gesamtgravitationskraft hat zugenommen. Wenn Sie weiterhin Elektronen und Protonen hinzufügen, gibt es immer noch keine elektromagnetische Kraft, aber Sie werden schließlich eine gravitative Singularität erhalten.

Ja, Sie denken richtig, die Schwerkraft ist beim Kollabieren tatsächlich ziemlich schwach. Und das ist der spezifische Grund, warum nur massereiche Sterne einem vollständigen Gravitationskollaps unterliegen.

Wenn es sich um einen Stern mit normaler Masse handelt, wie unsere Sonne, dann unterliegt er keinem vollständigen Gravitationskollaps. Der Elektronendegenerationsdruck hält es, was nur auf das Pauli-Ausschlussprinzip zurückzuführen ist (Elektronen, die Fermionen sind, können nicht denselben Zustand einnehmen oder wollen vielmehr nicht denselben Zustand einnehmen - wodurch ein Druck entsteht, um sie zu trennen, wenn die Schwerkraft sie zusammenbricht). Bei dieser Temperatur wird die elektromagnetische Kraft im Grunde überflüssig (ein Weißer Zwerg ist sehr, sehr heiß).

Nach der Chandrashekhar-Grenze von$1.44\ solar\ masses$, ein Weißer Zwerg ist instabil, wenn die Gravitation stärker wird als der Elektronenentartungsdruck, und er kollabiert zu einer Supernova (und dann vielleicht zu einem Neutronenstern oder einem Schwarzen Loch).

Sterne mit ungefähr Masse dazwischen$1.44\ and\ 25\ solar\ masses$gehen als Supernova los und die Überreste werden durch Neutronen vor dem Gravitationskollaps bewahrt - der Neutronenentartungsdruck beginnt zu wirken. Dies wird als Neutronenstern bezeichnet.

Über den$25\ solar\ mass\ limit$hat der Überrest keine Kraft, die der Schwerkraft entgegenwirken könnte, und er kollabiert schnell zu einer Singularität, unseren sogenannten Schwarzen Löchern.

Also ja, Sie haben Recht, und Ihr Denken wird, wenn es in mathematische Gleichungen umgewandelt wird, zu den von mir angegebenen Massengrenzen führen.

Beifall!!