corrección de ideas comunes y especulativas, a la luz de la relatividad general, termodinámica y propuestas recientes de gravedad cuántica.

A ver, sobre la temática de los agujeros negros:

Soy aficionado a la astronomía y tengo una duda que me carcome: ¿qué es un agujero blanco y en qué se diferencia de un agujero negro? He buscado en muchos sitios, pero las explicaciones suelen ser muy complejas. ¿Alguien me podría echar una mano? Gracias de antemano.

Teóricamente, un agujero blanco es el opuesto de un agujero negro. Me explico: un agujero de gusano consta de dos extremos, uno negro y otro blanco, de tal forma que la materia que entra por el lado del agujero negro es expulsada por el agujero blanco. En el horizonte de sucesos de un agujero negro, la materia —hipotéticamente desintegrada en quarks— tendería a alcanzar velocidad y masa infinitas. En el agujero blanco, en cambio, la energía de repulsión tendería a infinito. Es como el resultado de una ecuación que se equilibra usando infinitos opuestos.

La idea es que el infinito “mórfico” negativo representa al agujero negro y el infinito “mórfico” positivo al agujero blanco; es decir, +∞ − ∞ = 0. Esta igualación a cero indica que ambos extremos se compensan.

La complejidad surge cuando consideramos el cambio de dimensión desde la perspectiva del observador externo y la del interior. Desde el exterior, el tiempo parece congelarse al alcanzar los quarks la velocidad de la luz en el horizonte de sucesos, pero desde el interior el tiempo transcurre con normalidad, aunque cabe la posibilidad de una retrocesión espacio-temporal.

ANEXOS

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el defecto de los humanos es su incapacidad para entender la función exponencial

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Agujero blanco vs agujero negro: lo que dice la ciencia

¿Qué es un agujero blanco y en qué se diferencia de un agujero negro?

Según la relatividad general, un agujero blanco es la versión temporalmente invertida de un agujero negro:

• Mientras en un agujero negro nada puede escapar, en uno blanco nada puede entrar, pero sí puede salir materia, energía, luz o información
• Aparecen en la extensión matemática de soluciones como las de Schwarzschild, no en colapsos estelares reales

Ideas problemáticas en el texto original (errores conceptuales)

• La hipótesis de que los quarks adquieren velocidad o masa infinita dentro del horizonte es incorrecta. No hay divergencia real de masa ni velocidad infinita en agujeros reales formados por colapso estelar.
• La fórmula +∞–∞=0 aplicada como equilibrio entre agujeros blanco y negro no tiene fundamento físico, es una analogía simbólica sin respaldo en dinámica espaciotemporal real.
• La noción de cambio de dimensión o retroceso temporal interno no tiene apoyo en relatividad general clásica; introducirla mezcla especulación con conceptos no verificados.

¿Pueden existir agujeros blancos de forma real?

Son soluciones teóricas válidas, pero presentan serias limitaciones:

• La mayoría de modelos predicen que son inestables: incluso la caída de un fotón del fondo cósmico causaría su colapso inmediato a agujero negro
• No hay mecanismos físicos conocidos que puedan formarlos a partir de eventos reales: solo podrían existir si estuvieran presentes desde el origen del universo como parte de condiciones iniciales muy específicas

Agujeros blancos y gravedad cuántica

Algunas teorías de gravedad cuántica, como la gravedad cuántica de bucles (loop quantum gravity), proponen que los agujeros negros podrían evolucionar hacia agujeros blancos en etapas finales de evaporación (rebote cuántico). Estos objetos serían remanentes estables de masa pequeña, pero con interior muy grande.
Aunque permiten describir un ciclo completo (colapso–evaporación–rebote), siguen siendo modelos en estudio y no comprobados.

¿Agujero blanco = Big Bang? ¿Pasa algo por un agujero de gusano?

Existen especulaciones que relacionan el Big Bang con un agujero blanco primigenio o la salida de un agujero negro evaporado, pero no hay pruebas observacionales claras.
Los wormholes o puentes de Einstein–Rosen conectan matemáticamente soluciones tipo agujero negro y agujero blanco, pero requieren energía exótica (negativa) y no son estables ni traversables en la práctica.

Estado actual del debate y perspectivas científicas

• No se ha observado ningún agujero blanco ni evidencia de expulsiones espontáneas de materia correspondientes o gamma-ray bursts claramente predictivos
• Termodinámicamente, los agujeros blancos violarían la segunda ley si existieran en un universo cerrado y sin condiciones especiales
• Los modelos recientes los consideran posibles como remanentes cuánticos estables, pero aún no hay confirmación empírica

FAQs

¿Un agujero negro genera un agujero blanco conectado?

Solo en soluciones teóricas ideales (como agujeros eternos), y no existen mecanismos reales que puedan mantener ese enlace estable.

¿Podría atravesarse un agujero de gusano para salir por un agujero blanco?

Teóricamente en ecuaciones hay soluciones de wormholes, pero no existen versiones estables y observables en el universo conocido.

¿Es posible que el Big Bang fuera un agujero blanco?

Es una hipótesis interesante, particularmente en modelos cuánticos de rebote, pero no hay evidencia indirecta o directa que la confirme.

[h]¿Qué hay de cierto en esa vaga referencia de una ecuación +∞–∞=0?[/h4]


Es una expresión simbólica sin aplicación real a la dinámica del espacio-tiempo, no aparece en la física actual como mecanismo equilibrante.

Errores y ambigüedades detectados en el texto original

• Masas o velocidades infinitas en quarks: concepto pseudofísico sin base real.
• Combinar simbología matemática (+∞ –∞) con dinámica física: peligroso y confuso.
• Confundir soluciones matemáticas reversibles con objetos astrofísicos formados por procesos reales.
• Interpretaciones de retroceso temporal sin soporte en relatividad clásica o cuántica testada.
• Falta de distinción entre modelos matemáticos (eternos) y fenómenos astronómicos (colapsos estelares observables).

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está todavía por teorizar el hecho que si lanzas  leche, cacao, avellanas y azúcar,  ... dentro del agujero negro
 obtuvieres nocilla

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cierto es que la materialización material no está cientificamente comprobada.hay científicos que afieman que podría cambiar la naturaleza de la materia,talvez estén en lo cierto pero si la materializacion cuántica será la misma...uau sería el descubrimiento del siglo.

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está todavía por teorizar el hecho que si lanzas  leche, cacao, avellanas y azúcar,  ... dentro del agujero negro
 obtuvieres nocilla

XDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD jajajajajajaja Anda que no molaria ver eso jjajaja XDDD

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está todavía por teorizar el hecho que si lanzas  leche, cacao, avellanas y azúcar,  ... dentro del agujero negro
 obtuvieres nocilla

XDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD jajajajajajaja Anda que no molaria ver eso jjajaja XDDD

Buenísima Sebtor xDDDDD

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jaja a mi juicio eso es imposible,a pesar de que la cuántica diga lo contrarario por probabilidad...

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je je
es como una batidora, que te desintegrara las avellanas, la propia batidora, el cable, y a ti ... haciendo brillar la cocina


nadie dice que tenga que existir el contrapuesto de algo porquesí, por muchos libros de ying-yang que uno pueda leer,   si existe un león, ¿tiene que existir un anti-león?
en las preguntas está la trampa

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jajaja exacto y a ti ese es el problema xD

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En éste capítulo del Enano Rojo lo explican muy bien  

https://www.seriesyonkis.com/capitulo/enano-rojo/agujero-blanco/17986/

« Últ. modif.: Vie, 13 Ago 2010, 10:56 UTC por Hextor »

Jejeje, eso son supocisiones, como las de las enanas negras, parece que siempre si hay algo negro o blanco tiene que haber lo contario.

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Hola a todos,

Bueno, pues tal y como dice el Título de este tema, mi pregunta es:

¿ Cómo se distrubuye la Materia en el interior de un Agujero Negro ?

Como sabemos, un Agujero Negro se compone de Materia altamente condensada, de tal manera que la Fuerza de Gravedad que genera, es tan grande que no puede escapar de él ni la luz (los fotones).
Una consecuencia de su existencia, es que llamamos Horizonte de Sucesos, al área que delimita el volumen esférico, tal que ni la luz puede escapar de esa Gravedad.

Como también sabemos, el Radio de ese Horizonte de Sucesos es proporcional a la Masa del Agujero Negro.

Y la pregunta viene a raiz de saber si la Masa en el interior del Horizonte de Sucesos se distribuye linealmente a lo largo de todo el volumen (con una densidad uniforme) o por contra se concentra en las zonas más próximas al centro, creando densidades mucho mayores a medida que nos acercamos a ese centro ?

También quisiera saber cuál sería la densidad máxima que permite un Agujero Negro ? (en cualquiera de los casos mencionados anteriormente).

Sería esta la densidad de Planck ?

Sería la densidad máxima aquella donde todos los átomos del Agujero Negro estuvieran separados por distancia cero ? (o es un tema de Quarks?).

Saludos y gracias.

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[¿Se puede conocer la distribución interna de la masa?]

Sobre la densidad, estructura interna y límites físicos en el interior del horizonte de sucesos según la relatividad general y física cuántica

¿Cómo se distribuye la materia en el interior de un Agujero Negro?

¿Qué sabemos del interior de un agujero negro?

Primero conviene dejar claro un punto fundamental:
No tenemos observación directa del interior de un agujero negro. Todo lo que se dice sobre su estructura interna proviene de modelos teóricos, principalmente:

• Relatividad General de Einstein (clásica): predice una singularidad central de densidad infinita, sin estructura interna visible
• Teorías cuánticas de gravedad (no confirmadas): proponen que la singularidad se evita por efectos cuánticos que "difuminan" o "rebotan" el colapso a escalas de Planck
• Modelos internos como los de Tolman–Oppenheimer–Volkoff (TOV), aplicables solo hasta cierto límite antes de la formación del horizonte

¿La materia se distribuye uniformemente o se concentra en el centro?

Según la relatividad general clásica:

• La materia que colapsa atraviesa el horizonte de sucesos y se dirige irremediablemente al centro geométrico
• Ahí, la curvatura del espacio-tiempo se hace infinita en un punto (la llamada "singularidad")
• Esto implica que toda la masa estaría concentrada en un punto sin volumen → densidad infinita (matemáticamente hablando)
• No hay un modelo clásico que permita distribuir la masa en capas concéntricas dentro del agujero

Por tanto, no existe una distribución radial interna de materia como en una estrella. El concepto de "densidad volumétrica interna" deja de tener sentido porque el interior es causalmente desconectado del exterior, y no se puede hacer una sección radial válida desde fuera.

¿Y si aplicamos teorías cuánticas?

Aquí la física entra en terreno especulativo pero fértil. Modelos como la gravedad cuántica de bucles (loop quantum gravity) o la gravedad efectiva predicen:

• La singularidad es sustituida por un núcleo de densidad finita pero extrema, llamada "núcleo de Planck"
• Esa densidad sería del orden de la densidad de Planck:
  ρₚ ≈ 5.1 × 10⁹⁶ kg/m³
• Algunas teorías hablan de un "rebote cuántico" (quantum bounce) donde el núcleo puede incluso dar lugar a otro universo o agujero blanco (no confirmado)
• La distribución radial sigue sin estar bien definida, pero el espacio interior no sería estrictamente puntual ni singular

¿Qué es la densidad de Planck? ¿Es un límite físico?

La densidad de Planck es una unidad fundamental obtenida al combinar la constante de Planck ℏ, la velocidad de la luz c y la constante gravitacional G:

Fórmula	ρₚ = c⁵ / (ħ·G²)
Valor	≈ 5.1 × 10⁹⁶ kg/m³

Esta densidad no ha sido observada en laboratorio ni en astrofísica, pero actúa como una frontera teórica más allá de la cual las teorías actuales pierden validez.

¿Hasta qué punto puede comprimirse la materia? ¿Distancia entre átomos = 0?

Cuando un objeto colapsa para formar un agujero negro, primero la materia atraviesa varios estados de degeneración:

• Electrones (enanas blancas), luego
• Neutrones (estrellas de neutrones), luego
• ¿Quarks libres o materia exótica antes del colapso total? → No está confirmado

Más allá del punto de no retorno, incluso las estructuras subatómicas colapsan. Pero no se puede hablar de "átomos separados por cero", porque en esas condiciones ya no existen ni átomos ni partículas tal como los conocemos:

• El espacio-tiempo está curvado de forma extrema
• Las nociones clásicas de "distancia" y "posición" pierden su significado físico

FAQs

¿Se puede conocer la distribución interna de la masa?

No. La relatividad general no permite extraer información del interior del horizonte, y no hay evidencia empírica directa.

¿Qué estructura tendría un agujero negro cuántico?

En algunos modelos cuánticos, no hay singularidad sino una región central de densidad finita con geometría cuántica, pero no se conoce su topología exacta.

¿Se puede medir la densidad total del agujero negro?

Sí, pero solo de forma promedio:
ρ_prom = masa / volumen de Schwarzschild.
Curiosamente, cuanto más masivo es un agujero negro, menor es su densidad media.

¿Hay una "densidad máxima" universal?

No se conoce una densidad límite empírica, pero la densidad de Planck marca una frontera donde la física cuántica gravitacional debería dominar.

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Bueno, intentaré hacer una hipótesis a ver si os parece más factible que meter la cabeza dentro.

Si mirais en la web de Wiki :  https://es.wikipedia.org/wiki/Agujero_negro

encontrareis en el apartado de Agujero Negro, "El menor"; un ejemplo de agujero negro que se ha encontrado dentro de la Vía Láctea, llamado J-1650.

Bien, tal y como podeis ver en sus datos : su Masa es de 3.8 Masas Solares y 24 Km. de Diámetro.
Por lo tanto, si os entreneis en calcular su densidad, vereis que os sale un numerito bastante grande. Memoriraz ese numerito.

Si después os molestais en buscar los datos de un Protón: Masa y Radio. Y también calculais su densidad.

Oh, sorpresa !!! vereis que coinciden plenamente ...

Por lo tanto, eso sólo puede implicar una cosa:

que la Materia dentro de ese Agujero Negro, se organiza como la compresión de Protones, con distancias de separación entre ellos igual a cero.
Naturalmente a esa compresión, las ecuaciones válidas son las cuánticas.
Y el estado de la Materia puede estar en forma de Energía o Plasma, pero los números son esos.

Ya me direis qué os parece ?

Saludos.

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Hola buenas... hace rato no me pasaba a preguntar cositas jaja... Esta vez me pregunto si ¿puede un agujero negro absorber totalmente la materia de  una galaxia por su enorme campo gravitatorio?... La verdad no se mucho del tema, he sabido que en nuestra galaxia hay un agujero negro en estado pasivo y que esto sucede cuando se "llenan" por así decirlo.

Saludos.

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En realidad no se sabe que ocurre cuando la materia sobrepasa cierto umbral, según las teorías y ecuaciones cuando estas llegando al objeto te estira de una forma muy particular, entonces llegas al horizonte de sucesos, a partir de allí es muy bestia todo lo que ocurre. Según los astrofísicos el objeto hace que te conviertas en papilla a tiras o espaguetti, como quieras imaginar..un poco más abajo en el fondo del agujero hay una singularidad espaciotemporal...entonces estas adentro.

Lo de si un agujero negro puede chupar o pulverizar galaxias enteras...pfff no van tan deprisa ni mucho menos nicaspin, aunque, en los principios, poco después del big bang los primeros agujeros quizás si que deformaron y reestructuraron galaxias pequeñas imagino...

Si algo podemos afirmar en estos tiempos es que los agujeros negros son albañiles del universo.

Saludos!

« Últ. modif.: Mié, 06 Abr 2011, 18:12 UTC por Pólux »

También es posible que a partir de un tamaño determinado, el agujero negro haya deformado tanto el espacio-tiempo alrededor suyo que colapse y "desaparezca", o se traslade a otra dimensión del espacio-tiempo ya que según la Teoría de Cuerdas la cantidad de dimensiones puede ser muy grande y para saltar de una a otra un objeto tan grande necesitaría gran cantidad de energía. Esta energía la habría obtenido de la absorción de cantidades ingentes de materia.
Posibilidades teóricas habrá cientos pero reales aún se desconocen pues hablamos de tamaños y magnitudes que se escapan a nuestras dimensiones conocidas.

« Últ. modif.: Mié, 06 Abr 2011, 18:59 UTC por argonavis »

a mi me gusta pensar en como juntar dos agujeros negros
cual se come a cual ?

 

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Según la teoría de cuerdas si un solo átomo fuera del tamaño del sistema solar una cuerda o supercuerda sería como un árbol. Me tratarán de loco o lunático pero, y si las cuerdas son algo así como seres viviendo en un átomo redondito...y como nosotros, según como traten la bola..es diferente el ambiente... buf que ida de olla. es que no puede ser tanta casualidad.....

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Wow que respuestas tan interesantes, muchas gracias a todos. No sabia nada sobre Teoría de Cuerdas y de lo que he leído hasta ahora esta muy interesante aunque complejo.

a mi me gusta pensar en como juntar dos agujeros negros
cual se come a cual ?

 

Buen punto... jeje...

Gracias Saludos.

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Yo esto principal que abarca la teoría de cuerdas de varias más dimensiones la creo. A mi me gusta pensar en que mires por donde mires un agujero negro es redondo como un planeta, completamente oscuro, eso con un poco de lógica y imaginación te da a pensar que lo que traga un agujero negro va a un sitio muy lejano, porque el espacio tiempo en realidad no es como lo pinta la gente, osea si, haber si me explico que me cuesta, con todos los objetos que hay en el universo cuantas camas elásticas hay deformadas (espacio-tiempo) y en diferentes posiciones, una mas arriba la otra más abajo....eso por mi que es la materia oscura....

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Realmente no le veo mucho misterio al tema agujero negro, de hecho debe tener una forma esferoide, con materia (no se en que estado ni que jiliflauteces) que absorve todo tipo de masa, incluida la luz ya que al tener propiedades corpusculares, y al ser la velocidad de escape superior a la velocidad de la luz se queda atrapada.

En cuanto a tragar galaxias, por el momento no se a observado eso, eso si, muchas estrellas de las galaxias activas, cercanas al agujero negro, son pulverizadas literalmente por estos.
Por lo que vi, creo que el agujero negro de nuestra galaxia no esta activo. Si lo estubiese, pese a su gran masa, estamos lo suficientemente alejados para que no nos afecte el campo gravitatorio (por lo que deduzco que un agujero negro no puede fulminar una galaxia). De todas formas estas investigaciones (creo) que son bastante recientes en cuanto a años, asi que no te lo digo 100%,   

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Eso de que un agujero negro sea esférico es bastante discutible. Todos los cuerpos celestes rotan, esa rotación implica un abultamiento ecuatorial y contra más rápida sea la rotación mayor será esta deformación. En el caso de un agujero negro la rotación debe ser muy rápida, ya lo es en el caso de las estrellas de neutrones, que giran sobre si mismas varias veces por segundo, en un agujero negro la velocidad de rotación aún sera mayor, por lo que difícilmente será esférico.

Saludos.

Sergi.

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Esferoide dije (de forma esferica, no hace falta que lo sea de forma perfecta) , ademas si la gravedad es tan fuerte debe mantener unida sin dificultad su masa.

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si paras el momento angular de giro de una galaxia, ... tardaría X(mill. años) tiempo en colapsar, pero lo haría formando un agujero negro

bueno, es simplemente una simpleza, ... pero para ver que la fuerza de la gravedad llega muy lejos, ... y le da una órbita a cada partícula.
En la Tierra, sentimos el peso, porqué no rotamos a la velocidad angular que nos pondría en órbita, ... por eso en el espacio cercano a la Tierra, si que hay gravedad, pero al estar en órbita circular NO sentimos el efecto como "peso".
Cuando estamos parados en la superficie, hay algo que no nos deja caer hacia el centro de la Tierra (o en su defecto una órbita estrecha)  y es el suelo.
por suerte la masa de un planeta no provoca un agujero negro   (cosa que SI harían a partir de unos centenares de masas solares)

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Esferoide dije (de forma esferica, no hace falta que lo sea de forma perfecta) , ademas si la gravedad es tan fuerte debe mantener unida sin dificultad su masa.

A medida que la estrella vaya colapsando la velocidad de rotación se incrementará para conservar el momento angular y ese incremento de la velocidad de rotación ira acentuando el abultamiento ecuatorial hasta el punto de que deje de ser un esferoide.

Saludos.

Sergi.

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de hecho, una órbita cirbular,  no es más que llevar la velocidad angular jsuta,  para haberte separado del cuerpo central justo lo que has caído hacia él.

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Si en los agujeros negros basicamente se chupa masa del universo, no violaria el principio de conservacion de la masa, a donde va eso que chupa, si comprimo el espacio intermolecular o atomico de las masas, entonces se deberian producir colisiones a altisima velocidad generada por la acelearacion de dicho campo gravitatorio, la físion del nucleo de los atomos debe emitir algun tipo de energia y si no podemos ver ni si quiera la energia saliendo en forma de luz por un espectrografo.

Me encanta meter la ficción aquí y pensar que porque no ser un portal a otra dimension donde esta materia vuelve a buscar una organizacion.

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Bueno, vengo aqui sin una presentacion ni nada, puesto que es mi primer mensaje, pero llevo meses con una duda en mi cabeza y necesito expresarlo aqui. Aviso de antemano que lo siento si no es el apartado correcto, pero por los nombres de los post me parecia que si.
Tambien queria advertir de que no soy ningun entendido en astronomia, seguro que al lado de la mayoria de los que andais por aqui sere un completo negado en comparacion, pero siempre he sido una persona que se basa mucho en la logica y a raiz de una serie de documentales sobre el espacio, einstein, universos paralelos, fisica cuantica y agujeros de gusano, me asalta una duda que queria compartir con vosotros, a ver si podeis solventarmela y poder dormir tranquilo por las noches.

Alla vamos: En la teoria cientifica, o la que yo he visto en los documentales, un agujero negro es un objeto que alcanza una masa critica, y hace un "agujero" en el plano espacio-tiempo, generando un vortice con un peso infinito pero una superficie minima. Un objeto tan pesado que ni siquiera la luz puede escapar de el por la presion gravitatoria que ejerce sobre la misma. Si hasta ahi voy bien, mi duda es la siguiente, ¿Se ha demostrado de alguna forma que es asi fisicamente?
Quiero explicarme. Mi duda es si realmente esta demostrado que ese objeto es "plano" por decirlo de alguna forma. Se me ocurrio que no necesariamente tendria que ser asi, que podria ser algo mucho mas obvio y sin tener que cuestionar ninguna de las leyes como la graverdad, ni el electromagnetismo ni el tiempo, como decian en uno de los documentales (por alguna ley que no recuerdo sobre que el peso influye en el tamaño).
Y lo que se me ocurrio, es que si no esta demostrado que sea "plano", si es un objeto que no deja escapar nada, por que deberia "quebrar" ese plano? quien dice que no es lo suficientemente fuerte? lo mas logico en mi ignorante cabeza es que el objeto es, en cuanto a su forma, igual que la tierra o similar.

Pongamos un objeto millones de veces mas grande que el sol, con tal peso que la luz no pueda superar su gravedad. Ahora pongamos que no se "unde" en el plano espacio-tiempo. No seria una esfera que atraeria todo lo que estuviera cerca? y desde lejos, al no escapar luz alguna, no se veria como un agujero, hoyo, o una circunferencia negra? por tanto seria esferica o de la forma que fuese, pero iria ganando masa segun se fueran "pegando" objetos pequeños a dicho objeto gigantesco.


Perdon si esto hace reir a mas de uno por ignorancia, por ejemplos innecesarios o por lo que sea, pero llevo con esta duda meses , saludos y gracias de antemano

« Últ. modif.: Jue, 09 Jun 2011, 03:15 UTC por hakE »

no es plano

se le presenta sobre un plano a veces, para poder intuir la curvatura del espacio tiempo, una proyección 4D en 3D, ... y sobre una pantalla  3D sobre 2D
(ya entiendo lo que quieres decir)
pero si, es lo que dices, es un hoyo tridimensional ...  pero para ilustrarlo muchas veces se le da un aspecto 2D 

demostrable, lo será hasta el mismo borde llamado horizonte de sucesos, a partir de ahí  se es libre de pensar lo que quieras, al igual que lo que existía antes de nuestro Universo, ... si es que tuvieran sentido éstas preguntas.
probablemente son incorrectas, o más bien son preguntas que al pasar por nuestra concepción se vuelven incorrectas.

¿que ocurre a partir de que reviente toda la física conocida? pues ...      a saber

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otro detalle:

 mas que pesado o masivo,  concretamente es un objeto extremadamente denso

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