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当一个粒子的密度极大时,能不能坍塌成为黑洞呢?

物質個體都是由物質和空間復合組成的, 越大的個體, 內部的空間也越大, 例如, 超星系團內部的空間, 比星系團內部的空間大, 星系團、星系群內部的空間, 又比組成它的"宇宙島"級星系內部的空間大很多, 太陽系內部空間比銀河系內部空間小, 月地空間距離比日地空間距離小很多(38萬公里對1天文單), 分子們構成物質團塊, 分子間有空間, 比電子到原子核之間的空間距離大, 質子中子之間有距離, 同樣, 三個夸克之間一定也有距離, 物質密度大小, 只能在同層次物質個體之間做比較, 上下層次之間,

密度懸殊是很大的。 史瓦西半徑、勃朗克長度、黑洞, 這些理論上的物質密度極限, 在宇宙構造物質個體的實際上是否真有可能存在, 有待科學家進一步探索, 不宜過早下結論。

物理學理論上存在一個密度最大值, 即普朗克密度, 約為1.155*10^96kg/m3,相對于將10^23個太陽質量擠入一個原子核大小的空間所具有的密度, 而原子核只有約為10^-15米大小, 這個密度大的難以想象!遠超過形成黑洞的臨界值。 理論上認為只有在宇宙大爆炸1單位普朗克時間后, 宇宙的密度是1單位普朗克密度。

在單位體積內, 密度與質量成正比。 理論上, 一個粒子所具有的最大質量為1單位普朗克質量(2.18*10^-5克), 約為質子質量的1千億億倍, 相對于一粒灰塵的質量, 這是一個比較容易理解的物理量。

為什么?當粒子質量大于或等于1單位普朗克質量時, 所具有的密度值將使粒子將形成一個微型黑洞, 因此, 不存在一個質量大于或等于1單位普朗克質量的粒子。 那么, 這個微型黑洞視界到中心的距離即史瓦西半徑就是普朗克長度, 約為1.6*10^-33厘米, 假如讓光走過這段半徑所花的時間, 就是普朗克時間, 約為10^-43秒。

這些普朗克單位是代表的是現在理論物理學中認知的極限, 超過這個量是沒有意義的。 至于暗物質是否是密度極大的粒子構成, 現在還不清楚, 對暗物質和暗能量現在還了解的甚少。

在理論上說, 任何物體都可以變成黑洞, 只要有外力可以把它壓縮到史瓦西半徑之內, 恒星演化為黑洞是因為其自身的引力塌陷充當外力。

但是小于一定質量的天體靠自身引力形成黑洞并不現實, 所以就需要其他的力或者人為的外力, 但是現在的科技并不能達到。 即使一個粒子如果有足夠的外力施加, 使其達到史瓦西半徑也可以形成黑洞, 這個時候它的密度就會極其大。

大型強子對撞機粒子碰撞后會產生巨大的能量, 有的科學人士就發出了這樣的言論, 大型強子對撞機產生的微型黑洞會毀滅地球毀滅人類。 但歐洲大型強子對撞機運行至今, 這些并沒有發生。 有的理論認為, 即使產生了微型黑洞, 它的壽命也并不長。 至于題中描述的暗物質并不會是一堆微型黑洞, 至于是什么只能等待著我們去發現。

ps:未經同意不得轉載(圖片來源網絡)

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