Cosa succede nel raggio di Schwarzschild?
È l’orizzonte degli eventi, il confine da cui nulla, nemmeno la luce, può sfuggire. A un osservatore esterno il tempo sembra fermarsi lì.
Calcolare il raggio di Schwarzschild (orizzonte degli eventi) di un buco nero. r_s = 2GM/c².
r_s = 2GM/c²
| Simbolo | Quantità | Unità SI |
|---|---|---|
| r_s | Raggio di Schwarzschild | m |
| G | Costante gravitazionale = 6.674×10⁻¹¹ | N·m²/kg² |
| M | Messa | kg |
| c | Velocità della luce = 2.998×10⁸ | m/s |
Questo calcolatore del raggio Schwarzschild è progettato per rapidi controlli fisici e revisione dei problemi risolti. Inserisci i valori nelle unità mostrate accanto a ciascun input, quindi confronta il risultato con la formula e la tabella delle variabili prima di utilizzarlo in una soluzione più lunga. La calcolatrice fa i conti, ma la fisica dipende ancora dalla scelta di un modello che corrisponda alla situazione.
Inizia identificando il sistema, le quantità note e la quantità che desideri trovare. Se un valore viene fornito in un'unità non SI, convertilo prima della sostituzione. Una risposta numerica corretta con unità miste può comunque essere fisicamente sbagliata, soprattutto quando sono coinvolte unità al quadrato, secondi inversi, cariche, temperature o distanze.
La formula r_s = 2GM/c² è un modello, non una descrizione universale di ogni possibile caso. Si presuppone che le quantità nella tabella delle variabili siano le quantità rilevanti per il problema e che gli effetti nascosti siano trascurabili o già inclusi negli input. Se l'attrito, la resistenza, le velocità relativistiche, i campi variabili, la temperatura non costante o gli effetti specifici della geometria contano, controlla se è necessario un modello più completo.
Utilizzare il risultato come controllo della grandezza e delle unità. Chiedi se la risposta ha il segno giusto, se cresce o diminuisce quando cambia un input e se i casi limite hanno senso. Impostare un input su zero, raddoppiare una quantità o utilizzare un valore molto grande è spesso sufficiente per individuare una scelta di formula o un errore di unità prima che raggiunga una risposta finale.
Esempio lavoratoTrova il raggio di Schwarzschild del Sole (M = 1.989×10³⁰ kg).
Passaggio 1: r_s = 2 × 6.674×10⁻¹¹ × 1.989×10³⁰ / (2.998×10⁸)²
Passaggio 2: r_s = 2.654×10²⁰ / 8.988×10¹⁶
Risposta: r_s ≈ 2.953 m ≈ 3 km (il Sole come buco nero avrebbe un diametro di ≈ 6 km)
È l’orizzonte degli eventi, il confine da cui nulla, nemmeno la luce, può sfuggire. A un osservatore esterno il tempo sembra fermarsi lì.
Sì, ≈ 3 km. Ma il raggio effettivo del Sole è di 696.000 km, quindi non è un buco nero. Solo se tutta la sua massa si trovasse entro 3 km si formerebbe un orizzonte degli eventi.