Porque un agujero negro es un área de densidad infinita.
Tomemos algo con misa … Digamos, un trozo de hierro. Pesa 1kg y ocupa 5cm ^ 3. La densidad es masa dividida por volumen. Esto nos da una densidad de 0.2 kgcm ^ -3. Solo un ejemplo.
Bien, vamos a reducirlo. Mantendremos toda la masa y comprimiremos el volumen para que ahora sea de 1 cm ^ 3. Ahora tiene una densidad de 1kgcm ^ -3. Eso es todo genial.
Reducirlo aún más. Mantengamos toda la masa y démosle un volumen de 0.1 cm ^ 3. Su densidad es 10 veces mayor: 10 kgcm ^ 3.
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¿Ver? La densidad es inversamente proporcional al volumen. Todavía estamos bien.
¿Qué sucede si decimos “bien, mantendremos toda la masa pero reduciremos el volumen a cero”? Tenemos un problema. ¿Densidad es la masa dividida por el volumen, entonces tenemos una masa dividida por cero? ¿No es imposible dividir por cero?
En este caso, tomamos un número dividido por cero para que sea infinito. Podemos ver cómo, al dividir la masa a medida que disminuyen los volúmenes, nos acercamos más y más al infinito a medida que el volumen se acerca más y más a cero. Y eso nos da densidad infinita.
¿Qué es la densidad infinita? Es un agujero negro.
La cosa es, sin embargo, esto no sólo sucede. Las estrellas se convierten en agujeros negros debido a un conjunto muy específico de eventos: no solo se están “encogiendo”. Para ser pedante, ni siquiera estoy seguro de que se estén reduciendo, ya que supondría que reducir algo significa significar una disminución de todas sus proporciones, incluida la masa.
Compresión es una palabra mejor.
Las cosas que “encogen” no lo convierten en los agujeros negros que vemos en el espacio, solo los convierte en puntos de densidad infinita si los “encoge” a volumen cero.
Estos agujeros negros que se obtienen al “encogerse” de pequeñas masas tampoco son peligrosos en realidad. El horizonte de eventos de un agujero negro (el punto más allá del cual ni la luz puede escapar) está definido por la masa del agujero negro, y los horizontes de eventos de los mini agujeros negros que forman el LHC son nanómetros. Básicamente no crecen.
Para responder a su pregunta de manera concisa, obtiene agujeros negros por volumen decreciente porque un agujero negro es un punto de densidad infinita y la densidad es inversamente proporcional al volumen. Por lo tanto, si haces el volumen cero, la densidad es infinita.