黑洞密度为什么如此巨大?

黑洞密度为什么如此巨大?
黑洞密度为什么如此巨大?

黑洞密度为什么如此巨大?
黑洞是广义相对论预言的一种特殊的天体.其基本特征是有一个封闭的视界.任何东西,包括光在内,只要进入视界以内都会被吞噬掉.
黑洞的概念最早出现是1798年,当时拉普拉斯根据牛顿力学计算出,一个直径为太阳250倍而密度与地球一样的天体,其引力足以捕获其发出的光线而成为一个暗天体.1939年,奥本海默根据广义相对论证明一个无压球体在自身引力作用下能坍缩到引径rg.rg=2GM/(c*c)当天体的质量M大于临界质量Mc时,引力坍塌后就不可能达到任何的稳态,只能形成黑洞.黑洞只有三个特征量分别是质量M、角动量J和电荷Q.Q=0的黑洞为轴对称的克尔黑洞,J=Q=0时的黑洞为球对称的史瓦西黑洞.
1974年,霍金证明黑洞具有与其温度相对应的热辐射,称为黑洞的发射.黑洞的质量越大,温度越低,发射过程就越慢,反之亦然.
找寻黑洞是当代天文学的一个重要课题.银河系内的恒星级黑洞候选者有天鹅座X-1等.另外天文学家们还发现大星系的中心通常会隐匿着一个百万太阳质量以上的巨型黑洞.如在超巨星系M87的中心就很可能隐匿着质量达30亿个太阳的黑洞.而按照大爆炸学说,在宇宙形成早期可能会产生一些质量为10的15次方克的小黑洞.

因为星体的质量过于巨大，产生了巨大的引力，这个引力克服了构造星体的分子之间的排斥力，把分子仅仅积压在一起，甚至破坏了分子、原子的结构。在这个过程中当然是体积越变越小。而质量越集中，一定区域内的引力也就越强，于是星体塌陷的趋势又加强。由此循环，如果能达到一个临界值，星体就成为了黑洞。
根据爱因斯坦的理论，星体的引力可以解释为其局部内巨大的质量使得周围空间发生了扭曲（席梦思上放一个球，让人坐在...

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因为星体的质量过于巨大，产生了巨大的引力，这个引力克服了构造星体的分子之间的排斥力，把分子仅仅积压在一起，甚至破坏了分子、原子的结构。在这个过程中当然是体积越变越小。而质量越集中，一定区域内的引力也就越强，于是星体塌陷的趋势又加强。由此循环，如果能达到一个临界值，星体就成为了黑洞。
根据爱因斯坦的理论，星体的引力可以解释为其局部内巨大的质量使得周围空间发生了扭曲（席梦思上放一个球，让人坐在球旁边，席梦思会被人压得陷下去，球就会象人滚去，好像被西过去了。）黑洞的引力极为巨大，周围空间的扭曲也就极为强烈，在这个被扭曲到甚至混乱的空间内，物质甚至可以重叠在一起，这就解释了为什么黑洞的体积可以是无限小。
无限大的质量除以无限小的体积，得数自然是无穷大的密度。

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从经典物理学角度分析。
凡是有质量的物体都有引力，称为万有引力，而黑洞就是巨大的质量聚合体，由于密度巨大，所以它对周围物质的吸引力也十分巨大，可以吸入万物，甚至连光斗逃不出去，不断地吸收使它密度不断升高，更不用说已被它束缚的物质能逃出去。
黑洞由质量巨大恒星爆炸后形成。...

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从经典物理学角度分析。
凡是有质量的物体都有引力，称为万有引力，而黑洞就是巨大的质量聚合体，由于密度巨大，所以它对周围物质的吸引力也十分巨大，可以吸入万物，甚至连光斗逃不出去，不断地吸收使它密度不断升高，更不用说已被它束缚的物质能逃出去。
黑洞由质量巨大恒星爆炸后形成。

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谁说黑洞必须密度很大？
当天体质量大到一定程度时 也可以形成黑洞 比如银河系中心的巨型黑洞 根据史瓦西半径公式 质量越大 半径越大 体积就越大 其密度甚至小于水的密度

是因为密度大才叫做黑洞的。

Becuse it is密度〉质量

“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没什么影响，从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小，它对周围的时空弯曲作用就越大，朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。
等恒星...

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“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没什么影响，从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小，它对周围的时空弯曲作用就越大，朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。
等恒星的半径小到一特定值（天文学上叫“史瓦西半径”）时，就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时，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。实际上黑洞真正是“隐形”的，等一会儿我们会讲到。
那么，黑洞是怎样形成的呢？其实，跟白矮星和中子星一样，黑洞很可能也是由恒星演化而来的。
我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。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。
这次，根据科学家的猜想，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径)，正象我们上面介绍的那样，巨大的引力就使得即使光也无法向外射出，从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。
与别的天体相比，黑洞是显得太特殊了。例如，黑洞有“隐身术”，人们无法直接观察到它，连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么，黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢？答案就是——弯曲的空间。我们都知道，光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论，空间会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但走的已经不是直线，而是曲线。形象地讲，好像光本来是要走直线的，只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。
在地球上，由于引力场作用很小，这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围，空间的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有一部分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以，我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一样，这就是黑洞的隐身术。
更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球，它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”，还同时看到它的侧面、甚至后背！
根据爱因斯坦的理论，星体的引力可以解释为其局部内巨大的质量使得周围空间发生了扭曲（席梦思上放一个球，让人坐在球旁边，席梦思会被人压得陷下去，球就会象人滚去，好像被西过去了。）黑洞的引力极为巨大，周围空间的扭曲也就极为强烈，在这个被扭曲到甚至混乱的空间内，物质甚至可以重叠在一起，这就解释了为什么黑洞的体积可以是无限小。
无限大的质量除以无限小的体积，得数自然是无穷大的密度。

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