Radiuso de Schwarzschild

El Vikipedio, la libera enciklopedio
Saltu al: navigado, serĉo

La radiuso de Schwarzschild (iam nomata kiel la gravita radiuso) estas karakteriza radiuso asociita kun ĉiu maso. Ĝi estas tia radiuso por donita maso tia ke, se la maso estus kunpremita en enon de sfero kun la radiuso, ne ekzistas iu ajn sciata forto aŭ disiga premo kiu povas halti la daŭrantan gravitan kolapson de la maso en gravitan specialaĵon. La termino estas uzata en fiziko kaj astronomio, aparte en teorio de gravito, fizika relativeco. La nocio estis enkondukita en 1916 de Karl Schwarzschild kaj rezultiĝas de lia malkovro de akurata solvaĵo de la ejnŝtejnaj kampaj ekvacioj por ekstera gravita kampo de ne-turnanta, sfere simetria korpo - metriko de Schwarzschild.

Objekto pli malgranda ol ĝia Radiuso de Schwarzschild estas nomata kiel nigra truo. La surfaco je la radiuso de Schwarzschild agas kiel eventa horizonto de ne-turniĝanta korpo (turniĝanta nigra truo kondutas malmulte malsame). Nek lumo nek partikloj povas eskapi tra ĉi tiu surfaco de la regiono ene, de ĉi tio estas la nomo "nigra truo".

Formulo por la Radiuso de Schwarzschild[redakti | redakti fonton]

Radiuso de Schwarzschild de objekto estas proporcia kun la maso, kun proporcieca konstanto engaĝante la gravitan konstanton kaj la lumrapidecon.

La formulo por la radiuso de Schwarzschild povas troviĝi per egaligo la liberiga rapido al la lumrapideco, kaj estas

r_s = \frac{2Gm}{c^2}

kie

r_s estas la radiuso de Schwarzschild,
G estas la gravita konstanto,
m estas la maso de la gravitanta objekto, kaj
c estas la lumrapideco.

La proporcieca konstanto, 2G/c^2, estas proksimume 1.48×10−27 m/kg.

Do, la Suno havas radiuson de Schwarzschild de proksimume 3 km, Tero havas tiun de proksimume 9 mm. La radiuso de Schwarzschild de la Pezega nigra truo je galaksia centro de la Lakta vojo estas proksimume 7,8 milionoj km. La radiuso de Schwarzschild de sfero kun uniforma denseco egala al la kritika denseco estas egala al la radiuso de la videbla universo.


Objekto de iu ajn denseco povas esti sufiĉe granda por fali en sin se ĝi ampleksas je radiuso de Schwarzschild:

V_s \propto \rho^{-1.5}

Notu ke kvankam la rezulto estas ĝusta, fizika relativeco devas esti uzata po korekte derivi la formulon de radiuso de Schwarzschild. Iuj konsideras ke estas nur koincido ke la newton-a fiziko produktas la saman rezulton, sed ĉi tio povas ankaŭ antaŭsigno de pli profunda suba simetrio en naturo.

Klasifiko per radiuso de Schwarzschild[redakti | redakti fonton]

Pezega nigra truo[redakti | redakti fonton]

Se oni akumulus materion de normala denseco (ĉirkaŭ 1000 kg/m³, kiel akvo, kiu ankaŭ estas proksimume la sama kiel la averaĝa denseco de la Suno) en kvanto de 150000000 masoj de Suno do tia akumuliĝa estos malpli granda ol ĝia radiuso de Schwarzschild kaj tial ĝi devus esti pezega nigra truo de 150000000 sunaj masoj. Oni supozas ke ekzistas pezegaj nigraj truoj ĝis al kelkaj 109 sunaj masoj. La pezega nigra truo ekzistas ankaŭ en centro de galaksio Lakta vojo, ĝi estas de 2,5 aŭ 3,7 (laŭ diversaj esploroj) milionoj sunaj masoj.

Stela nigra truo[redakti | redakti fonton]

Se oni akumulus materion je nuklea denseco (la denseco de la kerno de atomo, proksimume 1018 kg/m³; neŭtronaj steloj ankaŭ atingi ĉi tiu densecon), tia akumuliĝo estos malpli granda ol ĝia radiuso de Schwarzschild je proksimume 3 sunaj masoj kaj tial devus esti stela nigra truo.

Denaska nigra truo[redakti | redakti fonton]

Malgranda maso havas ege malgrandan radiuson de Schwarzschild. Maso samgranda kiel Everesto havas radiuson de Schwarzschild pli malgrandan ol nanometro. Ĝia averaĝa denseco je tiu amplekso devus esti do tiel granda ke ne estas sciata kaŭzo kiu povas formi tian ege kompaktan objekton. Tiaj nigraj truoj povus eble esti formitaj en frua stadio de la evoluo de la universo, tuj post la praeksplodo, kiam densecoj estis ege grandaj. Pro tio ĉi tiuj hipotezaj nigraj truoj estas nomataj kiel denaskaj nigraj truoj.

Vidu ankaŭ[redakti | redakti fonton]