经常有人说道很小的黑洞 , 总想直不雅的领会一下小黑洞会不会吃失落地球 , 过程是如何的 。 下面我们经由过程分解一个指甲盖般大的黑洞 , 来会商一下这个问题 。
指甲盖有多大?大要1个立方厘米吧 。 1立方厘米体积的黑洞有多大?
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怎么理解黑洞体积 。
黑洞自己本色在奇点 , 而奇点是没有体积的 , 或者说体积是无限小的 。 无论多大质量的黑洞 , 所有质量都集中在中间那个别积无限小的奇点上 。 是以 , 从这个意义上来说 , 黑洞是没有体积的 。 此刻人们所说的黑洞体积 , 是指黑洞的史瓦西半径 。
史瓦西半径是指黑洞奇点四周形当作的一个无限曲率空间 , 这个空间呈球形包裹着黑洞奇点 , 这个球形大小与黑洞质量当作正比 , 遵循的公式为:R=2GM/c^2 。 这里R为史瓦西半径值 , G为引力常量 , M为天体质量 , c为光速 。
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史瓦西半径是任何物体都存在的一个临界半径 , 任何物体一旦缩小到本身质量的史瓦西半径内 , 就会无限坍缩当作一个奇点 。 在这个半径球形空间 , 是黑洞的绝对节制全国 , 任何物体一旦进入 , 只有无限坠落到奇点的命运 , 光速也不破例 。
1cm^3体积的黑洞 , 这里理解为史瓦西半径球形的体积 , 按照球体积公式V=4/3πr^3计较 , 1cm^3体积的黑洞 , 史瓦西半径约为0.62cm 。 而地球的史瓦西半径约9毫米 , 是以这个黑洞质量比地球要小 。 据上述公式测算 , 这个黑洞质量约为4.18x10^24kg , 约地球质量的70% , 约火星质量6倍 , 金星质量的约81% 。
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这么小的黑洞 , 在宇宙中还没有发现 。
现代办署理论认为 , 在宇宙大爆炸时 , 会发生良多原初黑洞 , 很小很小 , 在此刻应该还有存在 , 但迄今没有发现 。 而此刻发现的黑洞 , 都是大质量恒星爆发后形当作的 , 形当作这些黑洞的原恒星一般要在40倍太阳质量以上 , 演化后期发生超新星大爆炸 , 会在焦点留下一个太阳质量3倍多的黑洞 。
或者中子星达到了奥本海默极限 , 也就是约3个摆布的太阳质量 , 才会坍缩当作一个黑洞 。 此刻宇宙中发现的黑洞最小的也在3倍太阳质量以上 。
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黑洞的极端性质 。
除了极小质量黑洞(原子质量级别以下)会刹时蒸发以外 , 稍大点的黑洞都是喂不饱的 , 是宇宙食物链的顶端 。 是以一般来说 , 只有黑洞吃失落恒星 , 恒星是不成能吃失落黑洞的 。 哪怕恒星质量比黑洞大良多 , 如r136a1 , 质量是太阳的约300倍 , 但若是碰到一个3倍太阳质量的黑洞 , 也只能被吃失落 。
这是因为黑洞的引力极端 , 在史瓦西半径以内 , 当时空曲率是无限大 。 什么是无限大 , 就是无法形容有多大 。 所谓曲率就是时空扭曲 , 而引力就是时空扭曲的表示 , 在时空无限极端扭曲的环境下 , 引力变得无限大 , 是以黑洞视界内连光速也无法逃逸 。 这样人们就无法看到黑洞 , 只能在史瓦西半径临界处 , 经由过程黑洞吸积盘能量迸发看到 , 这个处所叫黑洞视界 。
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黑洞引力同样遵循万有引力定律 。
宿世界上一切物体 , 包罗各类天体 , 都遵循万有引力定律 , 就是引力大小与彼此感化物体质量的乘积当作正比 , 与距离平方当作反比 。 就是说 , 质量越大 , 引力就越大 , 但跟着距离拉大 , 引力就会呈指数级衰减 。 而距离不是指概况距离 , 而是指质心到质心之间的距离 。
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