黑洞體積計(jì)算方法
整個(gè)可觀測(cè)宇宙壓縮成一個(gè)黑洞,體積會(huì)有多大?計(jì)算結(jié)果令人意外黑洞不是“洞”,我們可以認(rèn)為在黑洞整體上是一個(gè)三維的球體空間,黑洞的體積就是這個(gè)球體空間的體積,而從理論上來(lái)講,如果將一個(gè)具有質(zhì)量的物體的自然半徑壓縮到小于其自身的史瓦西半徑,那么它就會(huì)成為黑洞(在質(zhì)量不變的情況下)。史瓦西半徑的計(jì)算公式很簡(jiǎn)單,即:r = 2Gm/c^2,是什么。
為何要說(shuō)黑洞的奇點(diǎn)體積無(wú)限小密度無(wú)限大?科學(xué)家:我們也很無(wú)奈黑洞有一個(gè)封閉的事件視界,任何進(jìn)入事件視界的物質(zhì),就再也不可能逃逸出去,而平常我們所講的“黑洞的體積”就是指黑洞的事件視界。一個(gè)黑洞的事件視界的大小,可以通過(guò)它的質(zhì)量來(lái)計(jì)算出來(lái)(有興趣的小伙伴可以參考史瓦西半徑的相關(guān)公式)。那為什么有時(shí)候又說(shuō)黑洞體積無(wú)限小,等我繼續(xù)說(shuō)。
超級(jí)黑洞接近太陽(yáng)系?科學(xué)家:其質(zhì)量是太陽(yáng) 500 億倍,但引力范圍有限黑洞在我們的認(rèn)知里,那就是宇宙中神秘又危險(xiǎn)的存在,質(zhì)量巨大,引力超強(qiáng),連光都無(wú)法逃脫它的“魔掌”。今天咱們就來(lái)嘮嘮這事兒。據(jù)科學(xué)家計(jì)算,像銀河系中央那樣的超級(jí)黑洞,質(zhì)量頂了天能達(dá)到太陽(yáng)的500 億倍。一旦黑洞超過(guò)這個(gè)體積上限,就會(huì)擾亂周?chē)臍怏w環(huán),進(jìn)而失去“食物供是什么。
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一立方厘米黑洞若靠近地球,地球?qū)⒚媾R怎樣的命運(yùn)?讓我們首先探討一下一立方厘米大小的黑洞所蘊(yùn)含的巨大力量。黑洞的本體實(shí)際上集中在一個(gè)稱(chēng)為奇點(diǎn)的區(qū)域,奇點(diǎn)理論上是一個(gè)體積無(wú)限小的點(diǎn)。因此,當(dāng)我們談?wù)撘涣⒎嚼迕椎暮诙磿r(shí),我們實(shí)際上指的是一個(gè)與該體積相當(dāng)?shù)暮诙词吠呶靼霃降那蛐误w積。依據(jù)球體體積計(jì)算公式,我們得是什么。
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必看!黑洞無(wú)奇點(diǎn)存在,會(huì)給宇宙認(rèn)知帶來(lái)啥改變?你能想象嗎?一直以來(lái)被認(rèn)為有奇點(diǎn)的黑洞,竟然可能在無(wú)奇點(diǎn)的情況下存在!這簡(jiǎn)直顛覆了我們以往對(duì)黑洞的認(rèn)知,就像發(fā)現(xiàn)一直以為是實(shí)心的籃球,其實(shí)里面是空的一樣??茖W(xué)家們通過(guò)一系列的研究和計(jì)算,發(fā)現(xiàn)黑洞內(nèi)部或許并不存在那個(gè)密度無(wú)限大、體積無(wú)限小的奇點(diǎn)。這種現(xiàn)象就像是后面會(huì)介紹。
如果一個(gè)厘米大的黑洞接近地球,我們將面臨毀滅嗎?黑洞的本體實(shí)際上是集中在一個(gè)被稱(chēng)為奇點(diǎn)的區(qū)域,從理論上來(lái)說(shuō),奇點(diǎn)是一個(gè)體積無(wú)限小的點(diǎn)。因此,當(dāng)我們提及一立方厘米的黑洞時(shí),我們實(shí)際上指的是一個(gè)與該體積相當(dāng)?shù)暮诙词吠呶靼霃降那蛐误w積。依據(jù)球體體積計(jì)算公式可知,一個(gè)一立方厘米體積的黑洞,其史瓦西半徑約為0.62厘米說(shuō)完了。
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一立方厘米的黑洞接近地球,世界末日是否會(huì)到來(lái)?讓我們首先探討一下一立方厘米大小的黑洞所蘊(yùn)含的巨大力量。黑洞的本體實(shí)際上集中在一個(gè)稱(chēng)為奇點(diǎn)的區(qū)域,奇點(diǎn)理論上是一個(gè)體積無(wú)限小的點(diǎn)。因此,當(dāng)我們談?wù)撘涣⒎嚼迕椎暮诙磿r(shí),我們實(shí)際上指的是一個(gè)與該體積相當(dāng)?shù)暮诙词吠呶靼霃降那蛐误w積。依據(jù)球體體積計(jì)算公式,我們得還有呢?
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假如一個(gè)一立方厘米的黑洞靠近黑洞,地球會(huì)因此而毀滅嗎?讓我們首先探討一下一立方厘米大小的黑洞所蘊(yùn)含的巨大力量。黑洞的本體實(shí)際上集中在一個(gè)稱(chēng)為奇點(diǎn)的區(qū)域,奇點(diǎn)理論上是一個(gè)體積無(wú)限小的點(diǎn)。因此,當(dāng)我們談?wù)撘涣⒎嚼迕椎暮诙磿r(shí),我們實(shí)際上指的是一個(gè)與該體積相當(dāng)?shù)暮诙词吠呶靼霃降那蛐误w積。依據(jù)球體體積計(jì)算公式,我們得后面會(huì)介紹。
如果玻璃球大小黑洞靠近地球,會(huì)發(fā)生什么?假設(shè)一個(gè)體積為一立方厘米(大約玻璃球大小)的黑洞接近地球,會(huì)發(fā)生什么? 首先,我們需要明確“一立方厘米的黑洞”是什么意思。黑洞的核心是奇點(diǎn),奇點(diǎn)的體積被認(rèn)為是無(wú)限小的。因此,這里的“一立方厘米”實(shí)際上是指黑洞的史瓦西半徑所包圍的球形體積。1.史瓦西半徑的計(jì)算史說(shuō)完了。
假如1立方厘米黑洞靠近地球,會(huì)造成啥后果?假如一個(gè)體積僅為一立方厘米的黑洞,逐漸靠近我們的地球,會(huì)帶來(lái)什么后果? 黑洞本身的實(shí)質(zhì)集中于奇點(diǎn),奇點(diǎn)理論上沒(méi)有體積,或者說(shuō)其體積無(wú)限小。當(dāng)我們提及一立方厘米的黑洞時(shí),這里指的是黑洞的史瓦西半徑所對(duì)應(yīng)的球形體積。依據(jù)球體積公式來(lái)計(jì)算,體積為1 立方厘米的黑洞,其還有呢?
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