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Aficionados a la astrofisica y la astronomia

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MinatoKonoha Avatar de Usuario
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Hago este post para que los aficionados como yo a estas 2 grandes ciencias podamos hablar de ellas y discutir sobre algunas cosas del tema, yo soy mucho de teorías cuánticas y paranoyas de esas xD, estoy desarrollando una tesis sobre la singularidad espacio-temporal en los agujeros negros, cualquier comentario me sera de gran ayuda, a parte de esto también podremos compartir ideas, conocimientos y seguro que reclutamos a algún que otro aficionado nuevo xD

Un saludo y gracias :D
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Luriant Avatar de Usuario
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Esos temas me gustan, pero soy un poco novato como para hablarte de singularidades, y menos cuando tu vas a hacer una tesis.

Si tengo interes en saber de que va a ir tu tesis, porque de los agujeros negro se pueden hablar montones de cosas, la mitad suelen ser rebatir teorías propuestas por Hawking.
Uno que me llamo la atención fue una astrofísica que hizo calculos sobre la radiacción de hawking, y demostraba que durante la creaccion de una singularidad mientras aumenta de tamaño en los instantes iniciales, la acreción de masa se enfrentaba a la presion generada por la radiación de hawking que no caía en el agujero y era mas intensa cuando la singularidad era muy pequeña. La presión era superior y la estrella explotaba hacia el exterior antes de condensarse en un AN lo suficientemente grande como para despreciar la emisión de radiación.

Segun sus calculos, la Radiación de Hawking debería de impedir la creacción de agujeros negros de los cuales tenemos constancia. Pero no se en que más se quedo el asunto.

Suelo seguir la página de Naukas.com, si te gusta la ciencia (y encima a nivel de crear un tesis), quizás te guste la página e incluso comprendas algunos de los articulos que yo no logró a comprender.
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MinatoKonoha Avatar de Usuario
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Luriant escribió:
Uno que me llamo la atención fue una astrofísica que hizo calculos sobre la radiacción de hawking, y demostraba que durante la creaccion de una singularidad mientras aumenta de tamaño en los instantes iniciales, la acreción de masa se enfrentaba a la presion generada por la radiación de hawking que no caía en el agujero y era mas intensa cuando la singularidad era muy pequeña. La presión era superior y la estrella explotaba hacia el exterior antes de condensarse en un AN lo suficientemente grande como para despreciar la emisión de radiación.

Segun sus calculos, la Radiación de Hawking debería de impedir la creacción de agujeros negros de los cuales tenemos constancia. Pero no se en que más se quedo el asunto.


Lo primero voy a explicar brevemente que es la radiación de Hawking:

La radiación de Hawking es un tipo de radiación producida en el horizonte de sucesos de un agujero negro. El origen de esa emisión son las fluctuaciones cuánticas del vacío, pares de partículas que aparecen juntas en cierto instante, se separan y luego se juntan de nuevo y se aniquilan mútuamente. Estas partículas se denominan virtuales y por la conservación de la energía, una de las componentes de un par tendrá energía positiva y la otra negativa. Si la partícula con energía negativa cae en el agujero su compañera con energía positiva tiene la posibilidad de escapar del agujero como una partícula real. Para un observador exterior parecerá haber sido emitida desde el agujero negro. (Esto produce muchas confusiones, porque en realidad esa partícula no sale de dentro del agujero sino que logra escapar antes de entrar)

Respuesta para luriant:

La persona que postulo la teoría de que los agujeros negros no existen fue la matemática Laura Mersini-Houghton de la universidad de carolina del norte, si es verdad que su teoría se basa en fundamentos matemáticos y no físicos, en física cuando nace una singularidad las leyes de la física dejan de aplicarse entonces ese aumento de tamaño según la masa y la confrontación con la presión se ignoran y el agujero nace porque si, y digo que nace porque el conocimiento del ser humano no es capaz de entender que le ocurre a un objeto cuando ignora las leyes de la física, es algo fuera de nuestro alcance por ahora. Gracias por tu comentario luriant :).
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Iman Avatar de Usuario
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¡ Saludos !

Yo en su momento, pensé que podría aportar algo a este hilo, pero al leer a Minato he comprobado que me queda mucho para llegar a este nivel de conocimientos.

Si quisiera poner mi granito de arena, dando a conocer a uno de los grandes de la música en España, que en su día, la ciencia en general y la Astrofísica en particular le dió un bofetón de sabiduría y le "iluminó" de tal manera que hizo uno de los mejores trabajos discográficos de su vida, aunque muy criticado e incomprendido por la mayoría.

Se trata de Antonio Arias.

Darle una oportunidad si aún no le conocéis, y escuchad, al menos un par de veces con mucha atención las letras de sus canciones.

Algunas son muy, pero que muy reveladoras. Sobretodo en su disco Multiverso.



En el siguiente vídeo presenta la segunda parte.



PD: Excelente Minato... para variar. No sé qué notas me sacas en los estudios, pero no eres ningún manco, por lo que leo.

mitikohalls Avatar de Usuario
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Hola, os he leído con cierto estupor, y me surgen infinitas dudas. Preguntaré algunas nada más, las que más curiosidad me suscitan.

MinatoKonoha escribió:
Lo primero voy a explicar brevemente que es la radiación de Hawking:

La radiación de Hawking es un tipo de radiación producida en el horizonte de sucesos de un agujero negro. El origen de esa emisión son las fluctuaciones cuánticas del vacío, pares de partículas que aparecen juntas en cierto instante, se separan y luego se juntan de nuevo y se aniquilan mútuamente.

[1] Por qué las partículas aparecen en pares?
[2] Qué hace que esas partículas se separen?
[3] Qué hace que esas partículas se vuelvan a juntar?
[4] Por qué se aniquilan mutuamente?

MinatoKonoha escribió:
Estas partículas se denominan virtuales y por la conservación de la energía, una de las componentes de un par tendrá energía positiva y la otra negativa.

[5] Por qué se denominan virtuales? Qué tienen de especial esas partículas para denominarse así?
[6] Cómo es posible que la energía sea negativa? Teniendo en cuenta que un cuerpo a 0ºK (ideal) tiene energía nula, y a medida que su temperatura aumenta va adquiriendo más energía, significa que un cuerpo de energía negativa puede llegar a tener temperatura negativa? Cómo se explica eso?

MinatoKonoha escribió:
Si la partícula con energía negativa cae en el agujero su compañera con energía positiva tiene la posibilidad de escapar del agujero como una partícula real. Para un observador exterior parecerá haber sido emitida desde el agujero negro. (Esto produce muchas confusiones, porque en realidad esa partícula no sale de dentro del agujero sino que logra escapar antes de entrar)

[7] Por qué la partícula con "energía negativa" cae en el agujero pero su compañera no?

MinatoKonoha escribió:
Respuesta para luriant:

La persona que postulo la teoría de que los agujeros negros no existen fue la matemática Laura Mersini-Houghton de la universidad de carolina del norte, si es verdad que su teoría se basa en fundamentos matemáticos y no físicos, en física cuando nace una singularidad las leyes de la física dejan de aplicarse entonces ese aumento de tamaño según la masa y la confrontación con la presión se ignoran y el agujero nace porque si, y digo que nace porque el conocimiento del ser humano no es capaz de entender que le ocurre a un objeto cuando ignora las leyes de la física, es algo fuera de nuestro alcance por ahora. Gracias por tu comentario luriant :).

[8] Qué quiere decir que las leyes de la física dejan de aplicarse en una singularidad? Las leyes no existen en ese punto?
[9] Qué tamaño tiene una singularidad?
[10] Qué es la "confrontación de la presión"?


Como veis, tengo muchas preguntas (y muchas más que me he dejado en el tintero porque si no no acabo jeje). Teniendo en cuenta que este es un foro para todos los públicos, creo que antes de ponernos a comentar ciertas cosas es importante definir ciertos términos para que todo el mundo los entienda y podamos debatir al mismo nivel. Por tanto, ahí va mi propuesta de aclaraciones:
[1] Qué es (a grosso modo) un agujero negro? (Aclaración para los que no sepan nada)
[2] Qué es el "horizonte de sucesos" de un agujero negro?


Y por último una pregunta para MinatoKonoha: Exactamente sobre qué trata tu tesis? Dices que sobre la singularidad espacio-temporal en los agujeros negros, pero, sobre qué concretamente? Es tesis tuya por hobby o es tesis doctoral?

Perdonad tanta pregunta, pero soy un curioso :-)

Gracias por este post tan entretenido.

Saludos!

MinatoKonoha Avatar de Usuario
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mitikohalls escribió:
Hola, os he leído con cierto estupor, y me surgen infinitas dudas. Preguntaré algunas nada más, las que más curiosidad me suscitan.

[1] Por qué se denominan virtuales? Qué tienen de especial esas partículas para denominarse así?
[2] Qué hace que esas partículas se separen?
[3] Qué hace que esas partículas se vuelvan a juntar?
[4] Por qué se aniquilan mutuamente?
[5] Por qué las partículas aparecen en pares?
[6] Cómo es posible que la energía sea negativa? Teniendo en cuenta que un cuerpo a 0ºK (ideal) tiene energía nula, y a medida que su temperatura aumenta va adquiriendo más energía, significa que un cuerpo de energía negativa puede llegar a tener temperatura negativa? Cómo se explica eso?
[7] Por qué la partícula con "energía negativa" cae en el agujero pero su compañera no?
[8] Qué quiere decir que las leyes de la física dejan de aplicarse en una singularidad? Las leyes no existen en ese punto?
[9] Qué tamaño tiene una singularidad?
[10] Qué es la "confrontación de la presión"?
[11] Qué es (a grosso modo) un agujero negro? (Aclaración para los que no sepan nada)
[12] Qué es el "horizonte de sucesos" de un agujero negro?

Y por último una pregunta para MinatoKonoha: Exactamente sobre qué trata tu tesis? Dices que sobre la singularidad espacio-temporal en los agujeros negros, pero, sobre qué concretamente? Es tesis tuya por hobby o es tesis doctoral?


[1] Una partícula virtual es en general una partícula elemental (partículas que constituyen los elementos) que existe durante un tiempo tan corto que debido al principio de indeterminación de Heisenberg no es posible medir sus propiedades de forma exacta. El término "partícula virtual" se utiliza en contraposición a "partícula real" para explicar las infracciones que aquella parece cometer contra las leyes de conservación durante sus interacciones.

[2] Cada partícula tiene su energía, puede que al juntarse 2 partículas una tenga menos energía que la otra y esta misma se aniquila dejando a la otra libre, no es una separación en si, sino que una partícula con mas energía aniquila a su compañera.

[3] Estas partículas se juntan como un imán, unas tienen carga positiva y otras cargas negativas. Están esparcidas por el espacio y en todo momento están en acción.

[4] Siempre debe crearse una partícula con su antipartícula, conservándose así el número fermiónico (un número cuántico) del universo. Las partículas que surgen de este modo son virtuales porque en cuanto aparecen, tienen tan poca energía que al instante se aniquilan entre sí.

[5] No es que aparezcan en pares pero es casi imposible que una partícula este sola, por eso siempre se habla en pares.

[6] Con energía negativa me refiero a la carga que tiene la partícula, en física el termino de la energía se puede usar de muchas maneras y a veces se malinterpreta.

[7] Puede caer cualquiera de las 2, en el momento que su partícula compañera es aniquilada la otra sale disparada y logra no entrar en el punto de no retorno. (También pueden caer las 2 y no escapar ninguna)

[8] Efectivamente, las leyes de la física no existe en una singularidad, aun no se sabe ni el que ni el porque pasa esto. (Esto es una de las cosas que quiero averiguar en mi tesis)

[9] Según el tamaño del agujero negro.

[10] Con eso me refiero a la presión que hace la masa en un punto, cuando tu te sientas en una silla, tu masa esta haciendo presión a la silla por acción de la gravedad, es eso a lo que me refiero. No se si me entendiste xD

[11 y 12] Los agujeros negros son cuerpos celestes con un campo gravitatorio tan fuerte que ni siquiera la radiación electromagnética (La luz) puede escapar de su proximidad cayendo inexorablemente en el agujero.

El cuerpo está rodeado por una frontera, llamada "horizonte de sucesos", a través de la cual la luz puede entrar, pero no puede salir, por lo que parece ser completamente negro.
Se llama Horizonte de sucesos ya que el único suceso que puede ocurrir una vez pasada la frontera es el de seguir cayendo en el agujero, ya que no hay velocidad posible suficientemente grande como para escapar de la atracción gravitatoria, ni siquiera a la velocidad de la luz se puede escapar (Aproximadamente 300.000 kilómetros por segundo)

Pueden formarse durante el transcurso de la evolución estelar. Cuando el combustible nuclear se agota en el núcleo de una estrella (Que sea casi 3 veces más grande que nuestros sol), la presión asociada con el calor que produce ya no es suficiente para impedir la contracción del núcleo debida a su propia gravedad. En esta fase de contracción adquieren importancia dos nuevos tipos de presión. A densidades mayores de un millón de veces la del agua, aparece una presión debida a la alta densidad de electrones, que detiene la contracción en una enana blanca. Esto sucede para núcleos con masa inferior a 1,4 masas solares. Si la masa del núcleo es mayor que esta cantidad, esa presión es incapaz de detener la contracción, que continúa hasta alcanzar una densidad de mil billones de veces la del agua. Entonces, otro nuevo tipo de presión debida a la alta densidad de neutrones detendría la contracción en una estrella de neutrones. Sin embargo, si la masa del núcleo sobrepasa las 2,7 masas solares, ninguno de estos dos tipos de presión es suficiente para evitar que se hunda hacia un agujero negro. Una vez que un cuerpo se ha contraído dentro de su radio de Schwartschild, teóricamente se hundirá o colapsará en una singularidad.

Es una tesis propia, aunque en un futuro empezare a estudiar la carrera de física (espero que sea lo mas temprano posible xD) la tesis mas o menos consiste en dar a conocer que pasa exactamente dentro de la singularidad, es decir, dentro de un agujero negro que por ahora eso se desconoce. Se que parecera una tremenda locura pero ya no es solo por la tesis, sino por conocer mas a fondo este tema que me gusta tanto y si puedo sacar algo de el mas que mejor :D
Última edición por MinatoKonoha el Vie, 27 Mar 2015, 02:13, editado 1 vez en total
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jorgelg3 Pico de oro
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Aporto mi pequeño granito de arena al hilo:

Aunque mi conocimiento no da para explicar la mayoría de las preguntas planteadas, creo que sabría explicar a grosso modo que es un agujero negro, aunque debe quedar claro que no es más lo que yo tengo entendido, por no hablar que está basada en teorías científicas que podrían ser erróneas, pues es un tema bastante difícil de tratar (como casi todo lo que ocurre en el cosmos):

En primer lugar, se supone que los agujeros negros se forman a partir de la implosión de una estrella, es decir en una estrella (como pueda ser el Sol) donde tienen lugar reacciones nucleares de fusión (que consisten básicamente en la unión de nucleos pequeños (hidrógeno) en otros más grandes (helio)), esta radiación que tiende a expandir la estrella, se equilibra con la fuerza gravitatoria que tiende a comprimirla. Cuando la estrella ha consumido toda su material, y cesa al fusión (muere), sufre un colapso gravitacional, al que solo sobreviven los neutrones, que tienen una gran densidad (la partícula con más masa del átomo), por lo que se genera un cuerpo superdenso, estrella de neutrones. Si la masa de esta 'estrella' es lo suficientemente grande, se puede alcanzar un colapso, que le haga alcanzar tales densidades, que la velocidad de la luz no sea capaz de escapar del inmenso campo gravitatorio que genere. Lo que forma el 'agujero negro'.

En cuanto al horizonte de sucesos, tengo las ideas bastante menos claras, pero según tengo entendido es la frontera del espacio (agujero negro), donde el espacio-tiempo de un lado no afecta al del otro. Es un poco superfluo pero no sabría explicarlo mucho mejor.

Espero que Minato pueda completar el resto de incógnitas.

Edit: justo parece que Minato ha respondido a todo ^^
Obligada lectura
Buscas ciudad?Eternia no te defraudará
Algún día...

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Tras borrar mi primer post por no estar contento con él, y tras atreverme con un segundo post para responder a todo.... voy a publicarlo y resulta que ya respondió minato. Bueno, aprovecharé el material y lo pondré como spoiler por si alguien quiere leer algunas cosas que puse. :P

Spoiler, pulsa en el botón para abrirlo
El Vacio fluctua, y a veces tiene más energía y otras menos, la suma total es 0 (no hay nada), estas fluctuaciones pueden ocurrir siempre que el tiempo de su existencia (y su energía) este por debajo de un valor, llamado constante de Planck. Por debajo de ahi son inobservables para la ciencia.
Se comprobo en una experimento con 2 placas suspendidas en el vacio y separadas por una pequeña distancia. Tanto dentro como fuera de las placas se generaba energía, como una onda, pero en el interior de las placas la onda no podía ser mayor que la distancia que las separaba (no entraba), de forma que se generaban más ondas fuera que dentro de dichas placas. Eso ejercía una presión que las juntaba lentamente.

[1] En un pico en concreto se crea energía, y la Energía se puede convertir en Masa [ E=Mc^2 indica que una puede convertirse en otra, ademas de otras afirmaciones ]. De esa forma se pueden crear particulas, que para mantener el equilibro deben ser particula y antiparticula. [2] Incluso sus direcciones de movimiento son opuestas, por eso pueden intentar separarse, pero sus cargas se atraen [3] y se vuelve a aniquilar[4]. Siempre que ocurra antes de que puedan ser detectadas[5], no rompen las leyes de la fisica.

Sin embargo hay un experimento donde se puso un campo electrico en una zona de vacio. El campo electrico separaba las particulas antes de que pudieran aniquilarse entre si, provocando que de la "nada" surgiesen particulas. ¿Como se equilibra el universo?, pues al no devolverse la energía robada por las particulas, el vacio la absorbía del campo electrico usado en el experimento, debilitaba carga que ese campo eléctrico tenía.

[6][7] No estoy seguro de si Minato quería decir "carga positiva" y "carga negativa", como un electrón y un positrón. Cargas opuestas, misma masa. Particula y antiparticula que se aniquilian entre si. Pero como leyendo he visto que en otros sitios se habla de energía negativa (cuando separas las particulas en el campo electrico, queda una energía negativa que se suple del propio campo), igual la lío.

[8] Hay 2 teorías, las leyes de la relatividad espacial (una mejora de las leyes de Newton) que se aplica a objetos grandes (un grano de arena es grande, y podemos medir su movimiento con estas leyes), y las mecánica cuantica que mide objetos muy pequeños (el mas grande hasta la fecha ha sido una molecula compuesta por 110 atomos iguales). Y esas 2 teorías son perfectas para el día a día.
Pero entonces estan los agujeros negros, una Masa muy grande (una estrella) que se comprime hasta el punto mas pequeño existente, y entonces ambas leyes dan resultados incompatibles. Es imposible predecir lo que ocurre en su interior, solo que jamás será imposible que algo escape de dentro.
[9] No siquiera tiene dimensiones, es un punto donde no existe los conceptos de arriba-abajo. Nuestras leyes de la fisica no pueden con ese lugar. Pero esa singularidad tiene una [zona] que si es delimitable. Si la tierra se comprimiese en una unica singularidad, crearía una zona limite del tamaño de una pelota de tenis ,todo lo que atravesase esa zona nunca jamás volvería a salir, pues necesita superar la velocidad de la luz (algo imposible) para escapar. Pero seguiría teniendo la misma gravedad, la luna seguiría girando igual alrededor de esa pelota de tenis negra sin inmutarse.
Cuanta mas masa tiene la singularidad, mayor es dicha zona sin retorno.

El tema de la radiación de hawking era que: Si se crean ese par de particulas justo fuera del limite del horizontes de eventos (zona de no retorno), es posible que una particula sea atrapada por el agujero negro, pero si la otra tiene suficiente velocidad (y una dirección correcta), es posible que logre escapar. De forma que le agujero negro parecería "emitir" particulas. ¿Como se equilibra el universo de esta perdida?, pues se roba la energía al campo que halla por la zona, como el gravitatorio que ejerce el agujero negro en la zona, disminuyendo su potencia. El agujero "adelagazaría" su masa y su fuera gravitatoria por culpa de esta particulas.
Cuanto más pequeño es el agujero, mas probable es que las particulas logren escapar, y mas rapido perdera su masa. Por eso en un agujero negro de escala atomica (los que intentan crear en el Colisionador de Hadrones), se desintegraría instantaneamente si nriesgo para la humanidad.

Esta matematica decia que al comprimir la matería se enfrentan la gran creaccíon de particulas virtuales que pueden escapar propias de un pequeño agujero negro, con toda la matería procediente de la estrella que cae a la singularidad. Y matematicamente ganan las particulas virtuales empujando hacia afuera. Lo que impide que el agujero negro logre nacer.
Pero sigue siendo otra paradoja fruto de nuestra incapacidad de predecir lo que ocurre en estos momentos.
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MinatoKonoha Avatar de Usuario
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Muchas gracias a todos por comentar, me alegro mucho de haber creado este post :DDDD
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mitikohalls Avatar de Usuario
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Wop!

Gracias por los apuntes Minato, en realidad no era más que para meter un poco de cizaña en el post :-D. Me gusta mucho este tema, pero desgraciadamente tengo demasiado que comentar y muy poco tiempo libre para hacerlo, así que os seguiré desde las sombras. Antes de irme me gustaría lanzar una puntillita, para seguir metiendo cizaña XDD

MinatoKonoha escribió:
El cuerpo está rodeado por una frontera esférica

Esto es falso. El horizonte de sucesos no es esférico por una sencilla razón: hay una alteración el espacio-tiempo, es decir, al menos 4 dimensiones. Es por eso que se considera una hipersuperficie, es decir, la extrapolación de una superficie tridimensional a un número superior de dimensiones.

Dicho esto, como molaría que entrara a este post un auténtico físico teórico. Ya veríais qué risas nos íbamos a echar XDD

Saludos!

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