A veces se cita a Einstein diciendo: “Los agujeros negros son donde Dios divide por cero”. Que quiso decir con eso?

A veces se cita a Einstein diciendo: “Los agujeros negros son donde Dios divide por cero”. Que quiso decir con eso?

De acuerdo con las otras respuestas, Einstein no podría haber dicho esto, pero Black Holes o Dark Stars en realidad precedieron a Einstein y la Relatividad General.

Un agujero negro tiene un tamaño cero. La densidad es masa / volumen. Como el volumen es cero, la densidad de una singularidad del Agujero Negro es infinita porque se divide por cero.

John Michell y estrellas oscuras

Durante 1783, el geólogo John Michell escribió una carta a Henry Cavendish en la que describía las propiedades esperadas de las estrellas oscuras, publicada por The Royal Society en su volumen de 1784. Michell calculó que cuando la velocidad de escape en la superficie de una estrella era igual o mayor que la velocidad de la luz, la luz generada quedaría atrapada gravitacionalmente, de modo que la estrella no sería visible para un astrónomo distante.

Una estrella oscura es un objeto teórico compatible con la mecánica newtoniana que, debido a su gran masa, tiene una velocidad de escape superficial que iguala o supera la velocidad de la luz. Si la luz se ve afectada por la gravedad bajo la mecánica newtoniana es cuestionable, pero si se acelerara de la misma manera que los proyectiles, cualquier luz emitida en la superficie de una estrella oscura quedaría atrapada por la gravedad de la estrella, dejándola oscura, de ahí el nombre. Las estrellas oscuras son análogas a los agujeros negros en la relatividad general.

Hay un par de inexactitudes históricas en esa cita. En primer lugar, la frase “agujero negro” fue acuñada en 1967 por John Wheeler, más de una década después de la muerte de Einstein. En segundo lugar, aunque la Teoría de la relatividad general de Einstein predijo la existencia de agujeros negros (entonces denominados “objetos gravitacionalmente colapsados ​​por completo”), no creía en su existencia y se opuso firmemente a la idea de tales cuerpos. En tercer lugar, la declaración en la pregunta se atribuye realmente al comediante Steven Wright.

Ahora a la pregunta, ¿qué significa la cita? Como sabe cualquier persona con conocimientos básicos de matemáticas, es imposible dividir por cero. Dividir por cero da una respuesta indefinida. Las reglas de las matemáticas se rompen cuando intentas dividir por cero. Como una extensión a esto, en una escala gigantesca, sabemos que un agujero negro es una singularidad. En una singularidad, las reglas de la física se rompen. Lo que hay dentro de un agujero negro es algo que nadie sabe. Es indefinido

Solo por precisión histórica, no hay forma de que Einstein pudiera haber dicho eso. El primer uso del término agujero negro fue en 1964, mientras que Einstein murió en 1955.

El concepto de que podría tener un agujero negro no se reconoció por completo hasta fines de la década de 1960.

Toma algo simple, densidad.

Densidad = Masa / Volumen

En la singularidad de un agujero negro, el volumen es cero.

Entonces, ¿cuál es la densidad de la singularidad central en un agujero negro?

La cuestión es que, para la mayoría de los espacios, a pesar del tirón gravitacional para unir las cosas, siempre hay una fuerza contraria para oponerse. Pero a medida que aumenta la densidad, también lo hace la fuerza gravitacional, mientras que las fuerzas de contrarrestar no aumentan.

Lo que hace que estas singularidades sean tan curiosas para los físicos es que hay que decir que algo no ocupa espacio en absoluto, ninguno, cero, nada, … y sin embargo … y, sin embargo, tiene una enorme masa.

Esto es muy difícil de conciliar. ¿Qué es lo físico en el centro? ¿Cuáles son sus propiedades?

Tome una calculadora y zambulló un número por cero y responde con “Error”. Simplemente no sabemos cómo conciliar que habría una cosa real allí que está allí, pero en una allí de tamaño inexistente.

Esta es la ecuación de campo de Einstein:

[matemáticas]
R _ {\ mu \ nu} – \ frac {1} {2} g _ {\ mu \ nu} R + g _ {\ mu \ nu} \ Lambda = \ frac {8 \ pi G} {c ^ 4} T_ { \ mu \ nu}
[/matemáticas]

Lo que dice esta ecuación es básicamente: “curva de espacio-tiempo = tensor de tensión-energía”. En otras palabras, “si hay energía presente, se curvará en el espacio-tiempo”.

Las partes interesantes vienen con las soluciones a la ecuación. Dado que la gravedad es la curvatura espacio-tiempo como lo sugiere la ecuación anterior, una solución simplemente describiría cómo es esa curvatura.

Considere la métrica de Schwarzschild. Una métrica, en general, es una descripción matemática de la curvatura. La métrica de Schwarzschild describe cómo se ve el espacio-tiempo alrededor de un agujero negro sin carga y sin rotación, y está dado por,

[matemáticas] c ^ 2 {d \ tau} ^ {2} = (1 – \ frac {r_s} {r}) c ^ 2 dt ^ 2 – (1- \ frac {r_s} {r}) ^ {- 1} dr ^ 2 – [/ math] [math] r ^ 2 (d \ theta ^ 2 + \ sin ^ 2 {\ theta} {d \ phi} ^ 2) [/ math]

Ahora tenga en cuenta que toda la masa de un agujero negro se concentra en su singularidad y una singularidad es un punto de radio cero. Para comprender lo que realmente sucede en un agujero negro, necesitamos estudiar su singularidad y un aspecto importante para estudiar sería la geometría del espacio-tiempo. Pero eso es simple; solo tenemos que insertar [math] r = 0 [/ math] en la ecuación anterior.

¡Uy!

En matemáticas, la división por cero es una singularidad: una discontinuidad en la función que no tiene un resultado significativo en un solo punto.

El punto de Einstein era que un agujero negro es una singularidad en la estructura del espacio-tiempo.

No entendemos la división por cero, no tenemos ninguna teoría para entenderla.
Los agujeros negros son lugares misteriosos que aún no entendemos porque no tenemos una teoría para explicar lo que está más allá de sus horizontes de eventos. Es como Dios que sabe cómo hacer una división por cero, ha puesto algo de división por ceros en sus misteriosas ecuaciones de agujeros negros que aún no entendemos …

Todo lo que faltaba en la capacidad de Einstein de haber dicho eso era la falta del término Agujero Negro , que no fue acuñado hasta casi una década después de la muerte de Einstein.

Sin embargo, los fundamentos de la física de los agujeros negros que conducen al problema de dividir por cero, que resulta del colapso de las fuerzas cuánticas bajo gravedad extrema que conducen a una singularidad, parecen haberse resuelto a mediados de la década de 1930.

http://en.m.wikipedia.org/wiki/T

Tenga en cuenta que la idea de una región del espacio con una velocidad de escape mayor que la velocidad de la luz se exploró a fines del siglo XVIII. Por sí mismo se cae de la gravedad newtoniana.

http://www.jstor.org/stable/1065

Pero, parece que esto fue poco más que una curiosidad matemática hasta la década de 1960.

¿Alguien sabe si Einstein realmente dijo algo sobre esto?

Einstein entendió las singularidades matemáticas. Por ejemplo, para decir que un campo de ley del cuadrado inverso como la gravedad se puede expresar matemáticamente por F = k / r ^ 2, donde F es la fuerza, k alguna constante y r distancia desde el centro de un cuerpo masivo, no da el correcto imagen en r = 0 o incluso en 0

Lo que quiso decir es que todo se rompe en singularidad y no sabrás nada al respecto … Todas las leyes físicas se rompen allí.
Ahora Dios es un tema como infinito o 0, es decir, o sabes todo sobre él o nada y cuando divides algo por cero absoluto, entonces terminará en infinito o si 0/0 entonces nada y nunca llegarás a infinito ya que es un abismo … .

Mira la ecuación de Lorentz-Fitzgerald.

contiene este término, comúnmente conocido como gamma:

1 / (1- (v / c) ^ 2) ^. 5

Donde v = c, v / c = 1

entonces gamma = 1/0

Creo que eso significaba el poder infinito de Dios.

1 / 0.1 es 10
1 / 0.001 es 1000
1/0 es ciertamente 1000000 …… infinito

O bien, dividido en el sentido del inglés y no de las matemáticas, significa

No podemos dividir por cero en nuestra inteligencia, ciertamente hay algo más allá de la ley natural y la explicación está en el agujero negro, eso sería lo que probablemente quiso decir.