黑洞到底是天体还是洞(黑洞既不是一个洞)(1)

黑洞看似一个洞,但这个洞是奇点形成的引力场,这个引力场就是黑洞的无限引力曲率势力范围,叫史瓦西半径,在这个半径的边缘叫事件视界。

一般来说,黑洞不会被称为一个星球,而被成为一种特殊的天体。黑洞有质量、角动量和电荷,但黑洞里面是个啥玩意只能猜想。

当然这个猜想是在科学理论指导下得出的,否则就是臆想,简称扯蛋。

根据爱因斯坦广义相对论引力场论,1916年卡尔·史瓦西得到了一个精确解,即任何物体在极高的压强下,龟缩到自己的史瓦西半径以内时,就会无可奈何的塌陷到中心那个奇点上,这个解的公式为:Rs=2GM/c^2

其中Rs为天体的史瓦西半径,G为万有引力常数(G=6.67×10N·m/kg),M为天体的质量,c为光速。

黑洞到底是天体还是洞(黑洞既不是一个洞)(2)

根据这个公式计算,太阳的史瓦西半径约3000米,各种天体的史瓦西半径以其质量与太阳质量成正比扩大缩小。

这个史瓦西半径就是这个天体的无限引力范围,在这个范围里,任何物质都无法逃脱,包括光。因此一个天体的史瓦西半径范围内,逃逸速度大于光速。

任何物体,只要坍缩进自己质量的史瓦西半径以内,就会成为一个黑洞。如太阳如果所有质量压缩到3000米以内时,就会成为一个黑洞。但迄今为止,在宇宙中还没有发现小于太阳质量3倍的黑洞,因此科学界原先认为,中子星的最大极限为3.2个太阳质量,超过这个质量就会继续坍缩为一个黑洞。

这就是所谓的奥本海默极限,也是黑洞最低质量生成极限。

但有研究团队提出一个新的研究成果,认为不旋转中子星的奥本海默极限位2.16个太阳质量,也就是说不旋转中子星质量只要超过2.16个太阳质量,就会坍缩成一个黑洞。

黑洞到底是天体还是洞(黑洞既不是一个洞)(3)

2.16个太阳质量的史瓦西半径约6480米,这就是它的引力无限的势力范围,只要落入它这个势力范围,不管是什么,都会化为乌有,成为那个无体积的奇点之一。

在事件视界(史瓦西半径边缘),只能遥测到这个黑洞的质量、角动量、电荷量,至于里面是个啥样子,只能猜测。

这个猜测就是经过科学测算出来的精确解,由质量无限压缩的中心奇点导致的引力场形成的史瓦西半径,这个半径范围内只有引力曲率,没有实体。

因此黑洞是我们宇宙最顶级的极端天体,是恒星死亡的终极尸骸,是质量中心奇点的一个引力场影响范围,一般不被称为一个星球。

就是这样,欢迎讨论。

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