Electrón del agujero negro

En la física, hay una noción especulativa que si hubiera un agujero negro con la misma masa y precio que un electrón, compartiría muchas de las propiedades del electrón incluso el momento magnético y longitud de onda de Compton. Esta idea se justifica dentro de una serie de papeles publicados por Albert Einstein entre 1927 y 1949. En ellos, mostró que si las partículas elementales se trataran como singularidades en spacetime, era innecesario postular el movimiento geodésico como la parte de la relatividad general.

Problemas

La mecánica cuántica permite velocidades superluminal para un objeto con una masa tan pequeña como el electrón sobre balanzas de la distancia más grandes que el radio de Schwarzschild del electrón.

Radio de Schwarzschild

El radio Schwarzschild (r) de cualquier masa se calcula usando la fórmula siguiente:

:

Para un electrón,

El:G es la constante gravitacional de Newton,

El:m es la masa del electrón = 9.109×10 kilogramos y

El:c es la velocidad de la luz.

Esto da un valor

:r = 1.353×10 m.

Así pues, si el electrón tiene un radio así pequeño, se haría una singularidad gravitacional. Tendría entonces varias propiedades en común con agujeros negros. En el métrico Reissner–Nordström, que describe agujeros negros eléctricamente cobrados, una cantidad análoga r se define para ser

:

r_ {q} = \sqrt {\\frac {q^ {2} G} {4\pi\epsilon_ {0} c^ {4}} }\

</matemáticas>

donde q es el precio y ε es el vacío permittivity.

Para un electrón con q =-e = 1.602×10C, esto da un valor

:r = 9.152×10 m.

Este valor sugiere que un agujero negro de electrones sería super-extremal y tendría una singularidad desnuda. La electrodinámica cuántica estándar (QED) teoría trata el electrón como una partícula del punto, una visión completamente apoyada por el experimento. Prácticamente, sin embargo, los experimentos de la partícula no pueden sondar balanzas de la energía arbitrariamente grandes, y por tanto los experimentos basados en QED ligaron el radio de electrones a un valor más pequeño que la longitud de onda de Compton de una masa grande, a la orden de GeV o

:.

Ningún experimento propuesto sería capaz de sondar r a valores tan sólo r o r, ambos de los cuales son más pequeños que la longitud de Planck. Se cree generalmente que los agujeros negros de Super-extremal son inestables. Además, cualquier física más pequeña que la longitud de Planck probablemente requiere una teoría consecuente de la gravedad cuántica.

Véase también

Notas

Literatura popular

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