Есть мнение, что в центре пульсара плотность вещества выше, чем в чёрной дыре. Это мнение было высказано в комментарии, и комментатор ещё интересовался, что наука намеревается делать с этим фактом. Данное мнение одно из тех, когда нет смысла пытаться выяснить на чём оно основано. Ибо, – во-первых, – у чёрной дыры никакой «плотности» нет.
У чёрной дыры нет плотности, так как «плотность» это масса делённая на объём. «Объём» же понятие производное от пространства. Тогда как пространства в чёрной дыре нет, ведь это дыра именно в пространстве… Так ситуация выглядит с позиций теории относительности. С каких-то же иных позиций чёрные дыры пока не описываются вообще.
Искривляющееся пространство, а подавно и дыры в нём, вызывают ненависть, и в случае если она недостаточно сильна, напомню, что альтернативные модели гравитации есть. Но там фигурируют или гравитоны, или вообще осциллирующий в 11 измерениях континуум, объединяющий свойства пространства-времени и материи. То есть, если кого-то дырявое пространство не устраивает, он должен знать, что любые другие варианты для понимания минимум на порядок сложнее… И это я пишу чтобы те кто постят в каментах «дочитал до...» скорее уж дочитали и очистили от себя воздух.
...Следовательно, «во-вторых». Во-вторых, допустим что у чёрной дыры плотность есть. Формально. А что тут? Зная радиус (у чёрных дыр есть радиус) легко можно рассчитать объём. И массу мы тоже знаем. И вот так, – формально, – какая получится плотность у чёрной дыры?
Любая.
Чёрная дыра это тело, первая космическая скорость для которого равна скорости света. Первая же космическая скорость вот:
В числителе там масса, в знаменателе радиус, соответственно, подставив c и сократив константы (пусть будут равны единице), получим тождество M = R*q, где q коэффициент для примирения размерности. Бесит же? Тождество пространства и материи, как оно есть… И, таким образом, при увеличении массы чёрной дыры в 10 раз, её радиус возрастёт тоже в 10 раз. Но объём при этом увеличится в 1000 раз, а плотность, соответственно, упадёт в 100 раз.
Таким образом, плотность чёрной дыры может быть любой. Чем выше масса объекта, тем ниже плотность. И у сверхмассивных чёрных дыр, таких как Стрелец А* плотность меньше плотности воздуха… Если же представить чёрную дыру массой с Метагалактику, то радиус такого объекта, внезапно, окажется равным 13.8 миллиардов световых лет. Плотность же… ну, какая мы в наблюдаемой части вселенной наблюдаем.
Модель «вселенная внутри чёрной дыры», первое из интересных следствий мысленного эксперимента. Теперь, второе. Допустим, мы берём чёрную дыру любой массы, и «удаляем» с её поверхности слой толщиной в метр. Радиус падает на метр, объём неизвестно на сколько, но в кубе, плотность же остаётся прежней, а значит с объёмом пропорционально кубу радиуса падает масса. То есть, масса падает быстрее, и у нас уже M < R. Равенство нарушено и первая космическая скорость у поверхности объекта становится меньше c. Свойства чёрной дыры он теряет… И, в принципе, здесь всё понятно. Точно также по мере погружения к центру Земли, сила тяжести будет падать, а с ней и космическая скорость.
Любопытно, что в обратную сторону это не сработает. Варианта M > R нет, так как тогда v>c, а так не годится. Следовательно… Что «следовательно»?
Следовательно, чёрную дыру даже в порядке мысленного эксперимента нельзя представить, как некую сферу (сферу Шварцшильда) на поверхности которой v=c, а внутри… Если у чёрной дыры что-то внутри есть, если это «что-то» меньше сферы Шварцшильда, то не весь объём дыры занят её массой, следовательно, плотность «внутреннего» объекта больше, а его радиус меньше, следовательно на поверхности условного ядра v>c. То есть, представляя чёрную дыру «заполненной веществом» мы должны представлять её заполненной равномерно.
...Но лучше, всё-таки, дыру «заполненной» не представлять. Ведь захватываемая в процессе роста материя с точки зрения внешнего наблюдателя не может попасть внутрь и упасть к центру, – движение требует времени, а дыра представляет собой дыру и во времени тоже. Если уж как-то представить себе чёрную дыру хочется (хотя смысл представлять объект не выглядящий никак мягко говоря не очевиден), лучше представлять её в виде полой сферы. Внутри ничего нет. Даже пространства-времени. Все вещество сосредоточено в имеющем стремящуюся к нулю толщину слое между горизонтом событий и сингулярностью. Откуда такая щель берётся, и почему в неё можно провалиться за конечное время, уже рассматривалось в одной из предыдущих публикаций.
