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史瓦西黑洞的半径等于2GM/c^2,公式里的G是万有引力常数

简介: 史瓦西黑洞的半径等于2GM/c^2,公式里的G是万有引力常数,c 是光速,M是黑洞的质量,从公式可以看出,黑洞的大小主要取决于质量。

黑洞成了一个既熟悉又陌生的话题,它在科幻作品里是隐形的、贪婪的怪兽,而科学家喜欢用各种“模型”来描述它。

最简单的黑洞模型是一个不旋转也不带电的洞。

在史瓦西黑洞模型的中心,时空无限弯曲,密度无限大;黑洞内外有别,内外之间的界限被称为视界(event horizon);物质和光只能从视界之外进入视界之内,这个过程是不可逆转的。

正是因为光无法逃离,所以人们普遍比较接受“黑洞”这个名字来形容宇宙中这种奇异的天体。

史瓦西黑洞的半径等于2GM/c^2,公式里的G是万有引力常数,c 是光速,M是黑洞的质量,从公式可以看出,黑洞的大小主要取决于质量。

假设一个史瓦西黑洞跟太阳一样重,那么它的半径就是3公里,花一个起步费就可以从黑洞的边缘穿到中心。

这些模型都是基于理论推演出来的,我们可以从黑洞的起源探讨一下为什么黑洞应该是旋转的。

黑洞来自大质量的恒星在生命周期结束之后,引力坍缩留下的残渣——恒星核。

恒星在坍缩前普遍都在旋转,尽管在生命周期结束时会抛出一些物质,损失一些角动量,但是很难把角动量完全损失得刚刚好一点不剩,所以恒星核很可能是旋转的,这些残余的角动量也会留给黑洞。

引力与电都与距离的平方成反比,假如黑洞是带电的,那么容纳的带电粒子也必定是有限的,否则带电的粒子就会在库伦排斥力的帮助下逃出黑洞,而黑洞也就不成之为黑洞了。

综上所述,实际的黑洞最大的可能应该是转动的、不带电的。


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