黑洞體積會(huì)變大嗎
深度科普:黑洞靠近地球會(huì)怎樣?后果不敢想象!這樣的黑洞體積如何？ 首先，我們要清楚地認(rèn)識(shí)到，想要形成黑洞，一顆恒星的質(zhì)量必須至少達(dá)到太陽(yáng)質(zhì)量的十到十五倍。顯然，太陽(yáng)本身并不能成為黑洞。在我們的銀河系中，并不存在這樣的大質(zhì)量恒星，而且也沒有發(fā)現(xiàn)的希望。離我們最近的星體是一些紅矮星，它們的質(zhì)量通常只占太陽(yáng)質(zhì)量后面會(huì)介紹。
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為啥說(shuō)黑洞奇點(diǎn)體積小、密度大?宇宙中，黑洞一直是神秘的存在。在它的中心，有個(gè)奇點(diǎn)，其體積無(wú)窮小，密度無(wú)窮大。這是為啥呢？今天咱們就嘮嘮。想象一下，宇宙里的天體，像地球、太陽(yáng)，都有自身重力，這重力會(huì)讓天體有向內(nèi)坍縮的趨勢(shì)。就好比有雙手，使勁把天體往中心擠壓。那為啥天體沒被壓成一個(gè)點(diǎn)呢？這是因?yàn)樘爝€有呢？
∩ω∩
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，后面會(huì)介紹。
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黑洞中心的奇點(diǎn)體積無(wú)限小密度無(wú)限大,到底由什么元素組成?黑洞，與其說(shuō)是一個(gè)天體，不如說(shuō)是一個(gè)數(shù)學(xué)與物理的極限狀況——奇點(diǎn)的化身。奇點(diǎn)，沒有體積，密度無(wú)窮大，它并非我們所熟悉的物質(zhì)形態(tài)。然而，在日常語(yǔ)境中，我們習(xí)慣于賦予黑洞體積的概念，這體積并非奇點(diǎn)之體積，而是由黑洞的史瓦西半徑所定義的球體體積。史瓦西半徑與被黑洞俘獲等會(huì)說(shuō)。
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為何說(shuō)黑洞的奇點(diǎn)體積無(wú)窮小、密度無(wú)窮大?科學(xué)家:我們也很無(wú)奈啊可以說(shuō)任何被黑洞吞噬掉的物質(zhì)，都不可能從黑洞內(nèi)部逃逸出去，甚至連光也不例外。實(shí)際上，除了強(qiáng)得離譜的引力之外，黑洞還有一個(gè)令人很難想象的地方，那就是位于黑洞的中心位置的奇點(diǎn)。從理論上來(lái)講，黑洞的奇點(diǎn)體積無(wú)窮小、密度無(wú)限大，為何這么說(shuō)呢？對(duì)于這個(gè)問題，科學(xué)家給出的解等會(huì)說(shuō)。
黑洞奇點(diǎn):無(wú)限小的體積與無(wú)限大的密度,其奧秘元素何在?黑洞，與其說(shuō)是一個(gè)天體，不如說(shuō)是數(shù)學(xué)與物理極限狀態(tài)的體現(xiàn)——奇點(diǎn)的具體表現(xiàn)。奇點(diǎn)沒有體積，密度卻無(wú)限大，它超越了我們熟悉的物質(zhì)形態(tài)。在日常生活中，人們習(xí)慣于將黑洞想象成具有一定體積的存在。但實(shí)際上，這個(gè)所謂的體積是由黑洞周圍的史瓦西半徑所定義的空間范圍決定的后面會(huì)介紹。
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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)果令人意外假如把地球壓縮成一個(gè)黑洞，那么這個(gè)黑洞的半徑僅有大約9毫米，可以看到，這種壓縮比例是相當(dāng)驚人的，那么問題就來(lái)了，如果整個(gè)可觀測(cè)宇宙壓縮成一個(gè)黑洞，體積會(huì)有多大呢？ 在過去的日子里，天文學(xué)家已經(jīng)根據(jù)觀測(cè)到的宇宙平均密度，計(jì)算出了可觀測(cè)宇宙的質(zhì)量大約為10^53千克，我們將小發(fā)貓。
如果一個(gè)厘米大的黑洞接近地球,我們將面臨毀滅嗎?最終可能出現(xiàn)兩種情況： 一種是這個(gè)黑洞在混亂中趁機(jī)逐一吞噬其他行星，甚至最終將太陽(yáng)也吞噬，從而成為整個(gè)太陽(yáng)系的主宰。經(jīng)過漫長(zhǎng)的時(shí)間，這個(gè)黑洞將成長(zhǎng)為一個(gè)史瓦西半徑約3000米的龐然大物。然而，這種情形可能需要數(shù)百億年才能實(shí)現(xiàn)。隨著黑洞體積的增大，它吞噬的速度也會(huì)等會(huì)說(shuō)。
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黑洞真的會(huì)吞噬一切嗎?真相可能出乎你的意料!在宇宙的深邃之處，神秘的黑洞如同時(shí)空中的黑心，體積微小卻質(zhì)量龐大，形成了一個(gè)獨(dú)特的界限——事件視界。此界之內(nèi)，任何物質(zhì)，包括光線，都逃不脫淪陷的命運(yùn)。然而，關(guān)于黑洞的種種傳言，實(shí)際上包含了許多誤解。黑洞是宇宙中最為奇異的天體之一。其質(zhì)量高度集中，不可避免地坍塌為還有呢？
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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?我們可以計(jì)算出這個(gè)黑洞的質(zhì)量約為4.18x10的24次方千克，相當(dāng)于地球質(zhì)量的70%,也即約等于六倍火星的質(zhì)量，略低于金星的質(zhì)量。然而，在實(shí)際宇宙中我們還未曾觀測(cè)到如此小體積的黑洞。根據(jù)理論，宇宙大爆炸時(shí)可能產(chǎn)生了許多原始的黑洞，體積極小，但目前尚無(wú)觀測(cè)證據(jù)。而我們現(xiàn)在說(shuō)完了。
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