ปริมาตรเป็นศูนย์ แต่มวลเป็นอนันต์ หมายความว่าอย่างไรครับ

หมายถึงคุณสมบัติของหลุมดำเหรอครับ หมายถึงวัตถุที่ไม่มีรูปร่างแต่มีมวล

รบกวนอธิบายหรือยกตัวอย่างเป็นวิทยาทานด้วยครับ ขอบคุณครับ
แก้ไขข้อความเมื่อ
สุดยอดความคิดเห็น
ความคิดเห็นที่ 1
คือแนวคิดนี้  มาจากเรื่องของฟิสิกส์อนุภาคครับ

แนวคิดนี้ก็คือ  ภายใน Atom จะมี Proton - Neutron เป็นนิวเคลียส  และมีกลุ่มหมอก Electron ห้อมล้อมอยู่
ซึ่ง .... ภายใน atom นี่เองที่มี "ที่ว่าง" มากถึง 99.999%  ดูจากของโครงสร้าง Atom ในภาพล่างนี้นะครับ
ขนาดของ Neutron จะเล็กกว่าขนาดของ Atom ถึงเกือบ 1 ล้าน เท่า  นั่นก็คือ  หาก atom มีขนาดใหญ่เท่าโลก  
Neutron และ Proton จะมีขนาดเท่ารถเมล์คันนึง เท่านั้น !! .... ดังนั้น atom จึงมีที่ว่างมาก ๆๆๆ ครับ  
มันว่างมากถึง 99.999 %  

ทีนี้ .... ในทางฟิสิกส์อนุภาค  และในธรรมชาติที่เกิดขึ้นในอวกาศไกลแสนไกลจากเรา
มันจะมีการ "ระเบิด" จากกระบวนการจบชีวิตของดาวดวงใหญ่บางดวง  เรียกกันว่า Supernova ครับ
การระเบิด Supernova นี่เองที่จะสามารถ "บีบ" atom จำนวนมหาศาลที่มีช่องว่างข้างใน  ให้ยุบลงไป
เป็นก้อนเล็กลงได้มาก  มากถึงขนาดว่าเล็กลงไปได้ถึง 100,000 เท่า (หรือมากกว่า)

แต่การที่ขนาดยุบลงไปเป็น 100,000 เท่า  "มวล" จะยังคงเดิมครับ  เพราะนิวเคลียสไม่ได้หายไปใหนเลย
ดังนั้น  นี่จึงเป็นที่มาของสภาพวัตถุที่มีขนาดเล็กมาก ๆ  เช่น  เล็กเท่าลูกเทนนิส  แต่มีมวลมากถึงพันล้านตัน

และสุดท้าย .... เมื่อมีการระเบิดที่แรงมากขึ้นไปอีก  วัตถุดังกล่าวก็จะถูกบีบลงไปอีกครับ
จนในที่สุด  ก็เป็น concept ของ "หลุมดำ" ก็คือปริมาตร (ขนาด) ใกล้ศูนย์  แต่มีมวลใกล้อนันต์
แต่คำกล่าวแบบนี้  จะใช้ในเชิงทฤษฏีของส่วนกลางสุดของหลุมดำ  ที่เรียกกันว่า Singularity ครับ
ความคิดเห็นที่ 2
ถ้าจะบอกว่า ปริมาตร=0 หรือ มวล=∞
ปริมาตร0หมายความว่าไม่มีอยู่ในปริภูมิเลย ส่วนมวลเป็นอนันต์หมายความว่ามีมวลไม่จำกัด
คือจริงๆแล้วเขาไม่ได้หมายความว่าหลุมดำมีมวลเป็นอนันต์และมีปริมาตรเป็นศูนย์
แต่หมายถึงมันมีค่าเข้าใกล้ศูนย์และมีค่าเข้าใกล้อนันต์ แต่ด้วยความขี้เกียจก็จะเรียกสั้นๆว่ามันเป็นศูนย์หรือเป็นอนันต์

ถ้าจะมีอะไรที่เข้าใกล้ศูนย์ก็คือปริมาตรของมันซึ่งรวมกันอยู่ที่จุด singularity ซึ่งมีขนาดเล็กมากๆๆๆเข้าใกล้ศูนย์ แต่ไม่ใช่ศูนย์
ส่วนมวลไม่มีทางเป็นอนันต์แน่นอนครับ  ไม่อย่างนั้นรัศมีชวาซชิลต์ก็จะเป็นอนันต์ไปด้วย ทุกอย่างในจักรวาลก็จะอยู่ในหลุมดำซึ่งเราจะไม่มีทางเจอหลุมดำ
แต่ถ้าจะมีอะไรที่เข้าใกล้อนันต์ก็เห็นจะเป็นความหนาแน่นที่จุด singularity ครับ

ที่จุด singularity มีปริมาตรเล็กมาก ไม่รู้ว่าเท่าไหร่แต่มันมีปริมาตรอยู่ถึงจะโคตรเล็กก็ตาม
ยกตัวอย่างความสัมพันธ์แบบง่ายๆ ความหนาแน่น=มวล/ปริมาตร
พิจารณาที่เวลาหนึ่งๆ จะได้ว่ามวลของเรามีค่าคงที่ (เวลาคงที่ทำให้หลุมดำไม่สลายตัว ถึงจะไม่คงที่มันก็สลายมวลน้อยมากๆๆๆ)
เมื่อเราปรับค่าปริมาตรให้น้อยมากๆๆๆๆๆ(เข้าใกล้ศูนย์) ความหนาแน่นของเราจะมีค่ามากขึ้นเรื่อยๆๆๆๆ(เข้าใกล้อนันต์)
ปริมาตร→0 จะได้ ความหนาแน่น→∞  ส่วนมวลคงที่ครับ

จริงๆแล้วพวกนี้ต้องใช้ทฤษฎีสัมภัทธภาพทั่วไปในการคำนวณครับ แล้วก็จะทำนายจุด singularity ออกมาได้

http://www.atom.rmutphysics.com/CHARUD/oldnews/0/278/cosmos/12.htm
https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_singularity
https://www.cosmotography.com/images/supermassive_blackholes_drive_galaxy_evolution.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Penrose%E2%80%93Hawking_singularity_theorems
แสดงความคิดเห็น
อ่านกระทู้อื่นที่พูดคุยเกี่ยวกับ  ดาราศาสตร์ อวกาศ วิทยาศาสตร์
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่