我有一个小黑洞黑洞的质量有五亿吨,那它的半径有多长？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-12-08 14:23 标签： 我有一个小黑洞


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爱因斯坦相对论对光速和时间的定义，为何你无论如何达不到光速？

20世纪初，爱因斯坦的才华认识到，如果不管从何处测量光速都一样，那么其他东西就要有变化，他得出结论就是，改变的正是时间，时间不是恒量，它会随着你移动速度的变化而变化，你移动的越快，时间就越慢。

　　“黑洞最终恒星系统”艺术概念图 　　波尔多大学的物理学家肖恩·雷蒙德创建了一个设想恒星系统，黑洞处在系统的中央。凭据一系列引力盘算，他以为一颗黑洞能够让9颗太阳处在围绕它的稳固轨道，这些太阳能让550颗行星处在适居区。他将这个设想系统称之为“黑洞最终太阳系”，焦点是一颗质量相当于100万个太阳的不旋转黑洞。 　　雷蒙德指出恒星系统的中央存在黑洞拥有许多优势，其中一大优势即是能够支持大量恒星的存在。为了降低研究难度，雷蒙德选择了9个太阳，虽然中央黑洞的壮大引力能够支持更多恒星的存在。
　　半人马座A*放射出亮度异乎寻常的X射线耀斑 　　半人马座A*是潜伏在银河系中央的超大质量黑洞 　　另一大优势是希尔半径缩短。希尔半径也被称之为“希尔球”或者“罗克球”，它是行星周围的一个区域，自身的引力支配所绕恒星的引力，因此能够吸引卫星。雷蒙德示意围绕“百万太阳级”黑洞的行星的希尔半径是围绕恒星的百分之一。这意味着在一个给定的太空区域，若是围绕一颗黑洞运行，这个区域所能容纳的行星数目是围绕太阳时的100倍。
　　半人马座A*艺术概念图 　　雷蒙德说：“由于黑洞的壮大引力，行星间的距离异常近。若是将行星比作小玩具车，绝大多数行星系统就像通俗的高速公路。每辆车留在自己的车道，双方的车距远远小于前后车距。若是围绕一颗黑洞，行星系统的车道进一步缩短。车子没有发生变化，但彼此间的距离更近而且仍处于稳固状态。”这允许大量行星处在系统的适居区。凭据地球的希尔半径，雷蒙德估量太阳周围统一区域可以存在6颗处于稳固轨道的地球级行星。
　　多星系统艺术概念图 　　围绕一颗质量相当于100万个太阳的黑洞时，行星之间的最小距离只有！
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经典物理学的角度来看，黑洞持续吞噬周围的物质，

那么，黑洞是如何生长的，它能长到多大呢？

我们甚至不知道是否存在最小的黑洞。

如果它真的存在，它可能是宇宙中最古老的，比大爆炸后产生的原子还要古老。

可能存在的最小黑洞重约

万亿公斤，比质子还小。

即使它的质量与地球相同，它也只比硬币大一点。

我们还不能观察到最小的黑洞，因为它们可以达到这么小的尺寸。

现在，让我们继续讨论黑洞，黑洞的存在确实得到了证实。

当一个天体被充分压缩并在其自身质量下坍缩时，

只有当最激烈的事件发生时，

如中子星的融合和超新星爆炸，

种称为恒星黑洞的黑洞。

千克，但已知最小的恒星黑洞重量约为太阳的

第二小的恒星黑洞是一个叫做“独角兽”的黑洞，它与红巨星“

万公里，据认为它的轨道只有

一直被认为是最大的。这个黑洞继续一点一点地吞噬附近的

蓝巨星，围绕黑洞旋转的物质由于摩擦而升温，发出比太阳亮

理论上，只要经过一定程度的压缩，任何物体都可以变成黑洞。黑洞最初是广义相对论的预言，但通过经典物理学，可以推导出物体被压缩到何种程度时就能变成黑洞。

黑洞之所以不发光，是因为黑洞的强大引力会把光束缚住（或者说光在黑洞的极端弯曲空间中无法逃脱出来），使得这种特殊天体的表面逃逸速度刚好就是光速。

假设一个天体的质量为M，半径为r，离天体无穷远之处的引力势能为0，那么，一个质量为m的物体在天体表面的引力势能为-GMm/r。当物体的速度达到逃逸速度v时，物体可以在无动力的情况下摆脱天体的引力束缚逃脱到无穷远的地方，物体的动能全部用于克服重力做功，由此可得下式：

如果把天体换成黑洞，表面逃逸速度换成光速c，这样就能得到黑洞的半径公式：

由于万有引力常数G和光速c都是恒定的常数，所以黑洞的半径只与质量有关，两者成正比关系。

早在爱因斯坦提出广义相对论一百多年前，英国自然哲学家米歇尔就已经提出“暗星”的概念，认为一种特天体的引力可以束缚住光。他通过计算发现，一个质量相当于太阳的暗星，它的半径只有2.95公里。

后来，德国天体物理学家史瓦西在限定条件下解出了爱因斯坦的引力场方程，从而对黑洞有了正确的描述。根据史瓦西度规推导出的黑洞半径公式与牛顿力学的结果相同。

基于黑洞的半径公式，可以很容易计算出任何物体演变成黑洞的条件。地球的质量约为6亿亿亿千克，当它被压缩到半径不到9毫米时才会演变成黑洞。而对于刚被直接发现的M87*超大质量黑洞，它的质量约为太阳的65亿倍，对应的半径可达190亿公里，即126天文单位，超过海王星轨道半径40倍。

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