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1 # 一點科技工作室
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2 # 壹點科譜
首先回答這個問題之前,我們必須瞭解什麼是黑洞,瞭解了黑洞怎麼來的,你就能知道為什麼黑洞密度無限大,體積無限小。
恆星在演化的後期,由於核反應的缺失與不足,恆星內部不具有足夠的能量與質量巨大的恆星的萬有引力抗衡,表面物質在重力作用下迅速向中心擠壓而去,從而引發恆星坍塌。
理論上來說,小於八倍太陽質量的恆星,在塌縮後,由於其質量不足,一般就會塌縮成我們熟悉的白矮星。白矮星的密度約幾十噸每立方厘米。一勺子大的物質幾十噸是什麼概念?
八倍至二十倍太陽質量的恆星塌縮成白矮星之後,它有足夠的質量,它會繼續塌縮擠壓,以至於把原先白矮星中完整的原子都壓碎。將原子中的電子壓入原子核中,與其中的質子合併成為中子。成為以中子形式穩定下來的星體。形成中子星。
白矮星雖然密度也比較高,可它仍然擁有完整的原子。可以把白矮星看成是一個原子構成的星體。但中子星則不同,它巨大的壓力已經壓碎了原子,可以說是以原子核形式存在。其密度恐怖到最高可達20億噸,每立方厘米20億噸,什麼概念。相當於我們亞洲最大人工湖密雲水庫的總水質量。其強大的引力已經可以扭曲光線。
如果恆星質量足夠巨大。再塌縮成中子心後,核心任然具有太陽質量三倍以上的話,它直接就會壓碎中子,也就是壓碎原子核,成為一個我們不可知密度的天體,因為小它一個量級的中子星密度就是如此之高,再要是壓碎原子核,我們人類也不知道它到底以什麼形式存在了。密度也不可算了。
至於它連光都可以捕獲我們可以從中子星上就能發現端倪。中子星小黑洞一個量級就可以扭曲光線,黑洞捕獲光線就可以看成順理成章。這點,從我們無法觀測黑洞就是直接的證明。
這裡為什麼強調密度無限大,體積無限小呢?這是因為黑洞本身就是一個引力源,由質量足夠大的恆星在核聚變反應的燃料耗盡而死亡後,發生引力坍縮產生的。
所以,黑洞產生的首要條件就是質量非常大的天體,發生引力坍縮產生。質量足夠大,所以坍縮的時候物質間的原子分子就會被無限壓縮,單位平方釐米內的密度就異常大。
正是這樣,所以說到黑洞的時候,必定是密度無限大、體積無限小的。
黑洞的引力很大,連光都無法逃脫。
其實黑洞並不“黑”,只是無法直接觀測,但可以藉由間接方式得知其存在與質量,並且觀測到它對其他事物的影響。