为何小于史瓦西半径的天体是黑洞
史瓦西半径其实是逃逸速度为光速时,物体质量对应的半径。如同第二宇宙速度一定知道吧?那是对应于地球质量和半径,计算出来物体可以脱离地球引力的速度。那么如果知道一个天体的质量,设定光速为逃逸速度。同样很容易计算出相应半径对吗?这个半径就是该天体的“史瓦西半径”。所以史瓦西半径并不仅适用于黑洞。而是适用所有物质。比如太阳的史瓦西半径是3km。而地球只有9mm!只是一般物体自身体积远大于史瓦西半径,失去了实际意义。而黑洞半径小于史瓦西半径。所以对它意义重大。史瓦西半径是我们观察黑洞的临界视界。就是我们所能看到的一切,无论光或是射线、电波,都在黑洞的史瓦西半径以外。一进入这个半径,连光也跑不了。我们也就无从知道里面到底发生了什么了。
简单的说, 史瓦西半径是任何具重力的质量天体的临界半径。1916年,卡尔·史瓦西首次发现了史瓦西半径的存在,他发现这个半径是一个球状对称、不自转的物体的重力场的精确解。 一个物体的史瓦西半径与其质量成正比。太阳的史瓦西半径约为3千米,地球的史瓦西半径只有约9毫米。在物理学和天文学中,尤其在万有引力理论、广义相对论中它是一个非常重要的概念。 按照 史瓦西半径的意思,如果特定质量的物质被压缩到该半径值之内(即一个重力天体的半径小于史瓦西半径),将没有任何已知类型的力(如简并压力)可以阻止将该物质自身重力将自己压缩成(即天体将会发生坍塌)一个奇点。物体的实际半径小于其史瓦西半径的物体被称为黑洞,在这个半径以下的天体,其间的时空弯曲得如此厉害,以至于其发射的所有射线,无论是来自什么方向的,都将被吸引入这个天体的中心。因为相对论指出任何物质都不可能超越光速,在史瓦西半径以下的天体的任何物质——包括重力天体的组成物质——都将塌陷于中心部分。一个有理论上无限密度组成的点组成重力奇点。在史瓦西半径的黑洞内连光线都不能逃出。史瓦西半径 Rs = 2GM/C�0�5;(G=6.67x10^-11 (N·m^2 /kg^2为引力常数),M为恒星质量, c=299792458m/s为光速) 。在天体(恒星)一生的演变中,当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力与压力平衡。 质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩, 而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径),“黑洞”诞生了。只计半径不计直径,由于天体一般都非常巨大,习惯用半径表示球体大小。祝你快乐
额......上面几位说的不对吧......史瓦西半径,又称临界球面,引力半径,无论是任何物体,一旦进入史瓦西半径,便无法逃脱,与洛希极限有点像.为此,许多行星都在这方面占了便宜,尤其是大行星,因为临界球面的半径与天体质量呈正比,大行星的临界半径自然要大一点,这样,许多误入其途的小型天体,在被大行星的引力半径吸引之后,进入了洛希极限,被行星引力压成了碎饼,其碎片环绕在行星左右,变成了大行星的光环.
其实呢,楼主的问题很简单,通俗点说,就是因为物体一旦达到或小于引力半径,其质量便迅速提高,以至于达到光也无法逃脱的地步.黑洞就像一种吸光材料,而且自身也不会发光.由此一来,由于光无法反射黑洞,自然连高精的天文望远镜也无法察觉.反过来想,引力与质量的大小一部分也取决于离引力半径的长短,这样,也只有达到引力半径的星体,才能有连光也无法逃脱的引力,自然就是只有达到引力半径的星体,才能是黑洞啦.其实,任何星体都有自己的引力半径.比如说地球,只不过这个半径太小了,只有9毫米.再比如普通的物体(如果可以的话),都有自己的引力半径.太阳也有,不过也只是3公里.一般来说,有能力达到引力半径的星体必须是太阳质量的4倍以上.而变成黑洞以后,黑洞的捕获范围,也就是以引力半径为圆半径的一个面积.可想而知,太阳如果变成黑洞,它也占不到什么优势~~~(天哪,如果地球变成黑洞的话......)
一楼的的公式虽然没错,但M不是天体质量吧,我记得好象是天体变为黑洞后黑洞的质量~~~
史瓦西半径是卡尔·史瓦西(Karl Schwarzschild于1915年针对广义相对论方程关于球状物质分布的解,此解的一个结果是可能存在黑洞。他发现这个半径是一个球状对称、不自转的物体的重力场的精确解。
意思是史瓦西半径对于坍塌中的形体而言是一个临界值(公式在下文),压缩物体使其密度到并超过这个临界值就会坍塌为黑洞,因为质量、密度越大,物体的引力就越大,但引力大到光速也逃不出去是黑洞就产生了。例如把地球压倒玻璃球大小也会成为黑洞。
史瓦西半径的公式,其实是从物件逃逸速度的公式衍生而来。它将物件的逃逸速度设为光速,配合万有引力常数及天体质量,便能得出其史瓦西半径。
r=Gm/c^2
当中,
r 代表史瓦西半径;
G 代表万有引力常数,即 6.6724E-11 N m^2 kg^(-2);
m 代表天体质量;
c^2; 代表光速的平方值,即 (2.99792458E8)^2; = 8.9875517873681764E16 (m/s)^2。
把常数的数值计算,这条公式也可写成
r=m × 7.4240462340121636268383978814519E-28
r 的单位是“米”,而 m 的单位则是“千克”。
注:根据计算机的规则,科学记数法 a × 10 ^ (b)写作aEb.
黑洞是什么?是连光都逃不出的致密天体(引力相当大)。当天体小于史瓦西半径时,他的密度将变得相当大。以至于光(每秒30万千米/秒)都逃不出他的引力。因此,小于史瓦西半径的天体就是黑洞。
以史瓦西半径作的球面称为视界面,视界内外的时空性质不同,视界面内的光线不能出来,因此在视界面外面的观测者看不到视界面内天体发出的光线,所以如果天体的半径小于其史瓦西半径,这个天体就是观测不到的,所以称为黑洞。
史瓦西半径的公式是什么来着
在史瓦西半径的公式R = 2GM\/c²中,R代表史瓦西半径,G是万有引力常数,M是物体的质量,c是光速。这个公式告诉我们一个物体的质量与其成为黑洞临界半径之间的关系。简单来说,一个物体的质量越大,其史瓦西半径就越大,需要的压缩程度也就越高。当物体的实际半径小于或等于其史瓦西半径时,...
是不是打到史瓦西半径的天体就可以形成黑洞呢?
如果一个重力天体的半径小于史瓦西半径,天体将会发生坍塌而形成黑洞。其公式是:Rs = 2GM\/C^2 ;Rs为史瓦西半径 ;G为引力常数 M为恒星质量 C为光速。也就是说物体质量越大的,史瓦西半径也就越大。所以不同的天体的史瓦西半径是不同的。比如太阳的史瓦西半径大约是3000米,而地球的只有9毫米...
人掉进黑洞会死吗
然而,对于大型黑洞来说,情况可能会有所不同。在物理学中,黑洞的定义是一个物体的自然半径小于其史瓦西半径。史瓦西半径是黑洞的一个重要参数,它决定了黑洞的事件视界,即黑洞的边界。一旦物体跨过了这个边界,它就被认为是掉进了黑洞。掉入黑洞的物体会经历事件视界,但在这个过程中,它不会立即感受...
史瓦西半径的分类说明
一个星系越大其中心的超大质量黑洞也越大。恒星黑洞假如一个天体的密度为核密度(约1.5*10^12千克\/立方厘米,相当于中子星的密度)而其总质量在太阳质量的三倍左右则该天体会被压缩到小于其史瓦西半径,形成一个恒星黑洞。微黑洞小质量的史瓦西半径也非常小。一个质量相当于喜马拉雅山的天体的史瓦...
由史瓦西半径给出的黑洞数学模型是怎么描述的?
如果一个物体的半径小于其史瓦西半径,那么它就会坍缩成一个黑洞。而对于一个已知大小的黑洞,可以通过测量它的史瓦西半径来推算出它的质量和其他性质。需要注意的是,史瓦西半径是基于经典的广义相对论理论得到的,而在量子力学和弦理论等新的物理理论中,对于黑洞的描述可能会有所不同。
谁能帮忙解释一下史瓦西半径,
这个半径与物体的质量直接相关,质量越大,史瓦西半径也就越大。例如,太阳的史瓦西半径约为3千米,而地球的则只有约9毫米,远小于其体积。史瓦西半径的重要性在于,如果一个物体的尺寸缩小到其史瓦西半径以下,它就被称为黑洞,此时重力场变得如此强大,以至于连光都无法逃脱,形成一个被称为视界的...
什么是黑洞?
毕竟物质它在其最初的几分之一秒内的密度比所有已知恒星的密度都高得多,而且如此高密度的物质理应强烈地扭曲时空,当密度足够大时,一定会出现一个相对于其内部质量而言尺寸小于史瓦西半径(Schwarzschild Radius)的区域。然而大爆炸设法避免了限于自己制造的黑洞之中并且令人不可思议的是奇点附近的空间实际上并未紧紧地...
史瓦西半径的公式是什么来着
他发现这个半径是一个球状对称、不自转的物体的重力场的精确解。 根据爱因斯坦的广义相对论,黑洞是可以预测的。他们发生于史瓦西度量。这是由卡尔·史瓦西于1915年发现的爱因斯坦方程的最简单解。 根据史瓦西半径,如果一个重力天体的半径小于史瓦西半径,天体将会发生坍塌。在这个半径以下的天体,其间的...
宇宙是不是无限的?
因此,在火星的冬天空气都会被冻住,二氧化碳会变成固体散落在沙丘表面,春季才会升华到大气中。史瓦西半径是任何具有质量的物质都存在的一个临界半径特征值。一个物体的史瓦西半径与其质量成正比。太阳的史瓦西半径约为3千米,地球的史瓦西半径只有约9毫米。物体的实际半径小于其史瓦西半径的物体被称为...
宇宙是无穷大吗?黑洞在宇宙中是怎样存在的?
现在,我们从科学的角度出发来看待宇宙,对宇宙的整体解释,也经过了几次更迭。一百年前,绝对时空观占据主流地位,学者们认为宇宙的确是无限大的,而且,永远不可能被人类完整认识;大爆炸理论应运而生之后,“史瓦西奇点”的爆炸带来宇宙时空的膨胀深入人心。既然宇宙从奇点中来,那么,它应该...
晨甄盈博:[答案] 额.上面几位说的不对吧. 史瓦西半径,又称临界球面,引力半径,无论是任何物体,一旦进入史瓦西半径,便无法逃脱,与洛希极限有点像.为此,许多行星都在这方面占了便宜,尤其是大行星,因为临界球面的半径与天体质量呈正比,大行星的临界...
宝塔区13635672733: 史瓦西半径是什么?为什么星体的半径小于史瓦西半径时会变成黑洞? - ?
晨甄盈博:[答案] 史瓦西半径其实是逃逸速度为光速时,物体质量对应的半径.如同第二宇宙速度一定知道吧?那是对应于地球质量和半径,计算出来物体可以脱离地球引力的速度.那么如果知道一个天体的质量,设定光速为逃逸速度.同样很容易计算...
宝塔区13635672733: 史瓦西半径具体意思,我只知道一个星球半径低于史瓦西半径就变成黑洞,为什么只计半径不计直径? - ?
晨甄盈博: 简单的说, 史瓦西半径是任何具重力的质量天体的临界半径.1916年,卡尔·史瓦西首次发现了史瓦西半径的存在,他发现这个半径是一个球状对称、不自转的物体的重力场的精确解. 一个物体的史瓦西半径与其质量成正比.太阳的史瓦西半...
宝塔区13635672733: 黑洞如何形成 - ?
晨甄盈博: 黑洞是一种引力极强的天体,就连光也不能逃脱.当恒星的史瓦西半径小到一定程度时,就连垂直表面发射的光都无法逃逸了.这时恒星就变成了黑洞.说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出....
宝塔区13635672733: 谁能告诉我一些关于天体,天文学这方面的知识,例如,黑洞,银河系,宇宙大爆炸? - ?
晨甄盈博:[答案] 黑洞是一种引力极强的天体,就连光也不能逃脱.当恒星的半径小到一定程度,小于史瓦西半径时,就连垂直表面发射的光都无法逃逸了.这时恒星就变成了黑洞.说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出....
宝塔区13635672733: 为什么宇宙会有黑洞? - ?
晨甄盈博: 超新星内核坍缩,黑洞是一种引力极强的天体,就连光也不能逃脱.当恒星的史瓦西半径小到一定程度时,就连垂直表面发射的光都无法逃逸了.这时恒星就变成了黑洞.说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎...
宝塔区13635672733: 黑洞是什么,它怎样形成,有什么特点 - ?
晨甄盈博:[答案] 黑洞是一种引力极强的天体,就连光也不能逃脱.当恒星的史瓦西半径小到一定程度时,就连垂直表面发射的光都无法逃逸了.这时恒星就变成了黑洞.说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出.由于黑洞中...
宝塔区13635672733: 神奇的黑洞 - ?
晨甄盈博:[答案] 黑洞是一种引力极强的天体,就连光也不能逃脱.当恒星的史瓦西半径小到一定程度时,就连垂直表面发射的光都无法逃逸了.这时恒星就变成了黑洞.说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出.由于黑洞中...
宝塔区13635672733: 黑洞是怎么形成的?? - ?
晨甄盈博: 黑洞是由于恒星坍塌而形成的.通常恒星最初只含氢元素,恒星内部的氢原子核时刻相互碰撞,发生聚变.由于恒星质量很大,聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡,以维持恒星结构的稳定.由于氢原子核的聚变产生新的元素——氦元素,接着...
宝塔区13635672733: 为什么宇宙有黑洞? - ?
晨甄盈博: 黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”,其实不然.所谓“黑洞”,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来. 根据广义相对论,引力场将使时空弯曲.当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎...