黑洞, 我們都聽說過, 但很多人對黑洞的結構并不了解。
黑洞, 是宇宙中最詭異的天體, 但它本質上也是一種天體。 每個黑洞都包含有兩部分:奇點和事件視界。
奇點是體積無限小, 質量和密度無限大的致密小點, 黑洞的所有質量都集中在奇點上, 所以嚴格來講, 所有的黑洞都是一樣大小的, 都是無限小的奇點, 除了質量不同之外沒有什麼區別。
主要區別就在于事件視界, 何為事件視界?
由于黑洞質量非常大, 能夠吞噬任何靠近的物體, 哪怕是光也不例外。 每個黑洞都存在這麼一個區域, 任何物體一旦越過該區域, 都會有去無回被無情吞噬, 這個區域的邊緣就是事件視界。
我們通常所說黑洞的大小, 指的就是事件視界的大小。
事件視界的大小通常用史瓦西半徑來衡量, 兩者是一致的, 事件視界的半徑其實就是史瓦西半徑。
計算公式就是:R = 2GM / c²
G為引力常數, 非常小。 M為黑洞質量, R就是史瓦西半徑。
根據上面公式可以計算出來, 如果把太陽壓縮成黑洞, 太陽的史瓦西半徑大約只有3千米, 地球的史瓦西半徑約為9毫米, 只有玻璃球的大小。 而月亮的史瓦西半徑只有0.1毫米。
那麼一個原子大小的黑洞是什麼樣子的呢?質量有多大呢?
按照上面的公式很容易計算出來, 這個原子黑洞的質量約為97萬億噸, 相當于珠穆朗瑪峰質量的兩倍之多。
有了黑洞的質量, 很容易算出黑洞產生的引力。 假設這個黑洞距離你只有10米, 引力有多大呢?
根據萬有引力計算公式F = GMm/r², 最終得出的結果是6600千克力, 如此大的引力, 意味著你會很快被撕裂, 最終成為黑洞的一部分。
而如果這個黑洞掉在地面上, 很快就會把周圍的物質吸引過去, 然后墜入到地球核心, 接著吞噬掉整個地球, 形成一個更大的黑洞, 但也只有玻璃珠大小。
但是宇宙中真的存在如此微小的黑洞嗎?
宇宙誕生之初確實存在過, 被稱為「太初黑洞」, 這與當時的宇宙環境有很大關系, 當時的宇宙溫度, 密度和壓強等都非常大, 所以太初黑洞才能夠存在。
而如今宇宙經過138億年的演化之后, 早就沒有微小黑洞存在的環境了。 一個原子大小黑洞放在宇宙當中,瞬間就會蒸發掉。
如今宇宙當中存在的黑洞,大多數都是大質量恒星死亡后的產物,最小的黑洞質量也相當于太陽質量的4倍左右!
一個原子大小黑洞放在宇宙當中,瞬間就會蒸發掉。如今宇宙當中存在的黑洞,大多數都是大質量恒星死亡后的產物,最小的黑洞質量也相當于太陽質量的4倍左右!