這取決於如何定義黑洞的密度。理論上，黑洞的質量都在奇點中，而奇點的體積無窮小，所以無論黑洞的質量有多大（哪怕是可能存在的質量很小的原初黑洞），黑洞的奇點都擁有無窮大的密度。

但我們不會把黑洞的奇點作為黑洞的大小，而是會把黑洞的事件視界作為黑洞的邊界。這樣算來，黑洞將會有一個平均密度。根據黑洞的視界定義，可以得到它的視界半徑，或者說史瓦西半徑為：

可以看到，黑洞的視界半徑只與質量有關，兩者呈正比例關係。再根據球形的體積公式，我們可以得到計算黑洞平均密度的公式：

可以看到，並不是質量越大的黑洞，平均密度就越大，實際情況恰恰與此相反。如果黑洞的質量很小時，它的平均密度確實非常高。恆星級黑洞的質量下限為3倍太陽質量，代入可以得到其平均密度為2×10^18千克/立方米，這大約是中子星平均密度的10倍，白矮星平均密度的10億倍。如果把地球壓縮為黑洞，它的平均密度可以達到驚人的2×10^30千克/立方米。當然，地球在自發情況下無法坍縮為黑洞。

對於那些質量巨大的超大質量黑洞，它們的平均密度會變得很低。例如，銀心超大質量黑洞人馬座A*的質量為430萬倍太陽質量，它的平均密度為100萬千克/立方米。標況下的空氣密度為1.29千克/立方米，當黑洞的質量達到太陽的37.8億倍時，它的平均密度與空氣一樣。而目前已知的某些超大質量黑洞擁有的質量超過太陽上百億倍，所以它們的平均密度會小於空氣。例如，擁有660億倍太陽質量的已知最大黑洞——TON 618，它的平均密度僅為0.0042千克/立方米，遠小於空氣密度。

用高中天體執行公式簡單試了一下，不知道為什麼上面的大佬推出來r=2GM/c²，我推出來r=GM/c²……有哪位大神能夠給解釋一下，不吝感謝啊*^O^*

一般我們說黑洞，就是連光線都無法逃出來。實際上黑洞究竟是一個奇點還是真的有一個確定的體積都是猜測。現在只說某個有質量物體附近光線無法逃脫時這個物體的密度。計算過程在圖片上，如果有什麼問題，勞煩各位指正。

計算過程使用牛頓經典力學的一些公式進行了計算。在宏觀低速條件下適用，在黑洞這樣級別的存在中是否適用個人沒法解釋。。。

從這個公式也可以看出，要使光線無法逃脫，中心天體的質量越大，公式的分母就越大，密度反而會減小。

實際上，要是普通恆星質量級別的黑洞它的密度還是很大的，大到我們無法想象。但如果星系級別甚至更大質量級別的黑洞，那它的狀態和密度很有可能是我們可以理解的存在。如果質量更大呢？那會不會它的密度比我們宇宙的平均密度還要小？這麼想，我們會不會本身就生活在一個黑洞中呢？這麼想想還真是可怕。

這麼理解恐怕不行。

天體的史瓦西黑洞半徑與天體質量成正比，從而黑洞的密度與天體質量的平方成反比。

下圖為史瓦西半徑公式

也就是說越大質量的黑洞其整體密度越小，事實上很多大質量黑洞的密度還沒有空氣密度大。

這個問題第一句沒問題，但黑洞確實有著很多特別的地方。量子菌看了樓下的回答，其中攤煎餅宇宙理論的回答好有意思，他認為宇宙就是個煎餅，黑洞就是接觸鍋的時間長了，那地方變糊了，從而形成黑洞了。

事實上，黑洞是一種宇宙中確實存在的天體，是大質量恆星演化的路徑之一。當恆星收縮到某一個臨界半徑之後，形成的黑洞密度足夠大，引力如此之強，以致於連光線都無法逃逸，更不要說其他的物質了。黑洞內部看起來是黑的，被稱為黑洞。

但黑洞還是很特別的，一方面黑洞引力巨大，我們銀河系的最中心，就是一個超大質量的黑洞，吞噬恆星那都是日常操作，吞吃時的吸積盤發出耀眼的光芒。所以我們可以透過事件視野和吸積盤拍攝到黑洞的照片。

而人類目前對於黑洞的內部還一無所知，裡面到底是什麼樣，除了所謂霍金輻射，黑洞為什麼能只吃不吐，被黑洞吸走的東西都跑哪去了，人掉進黑洞會發生什麼，這些都是黑洞令人沉迷的問題，

不存在黑洞是常識，存在黑洞是科學。常識不可戰勝，因此科學退化為常識的敵人。

科學界一直存在霸權，想不到科學家全體被凌辱至啞口無言。

如果存在黑洞，則宇宙以幾何級數湮滅。同理，如果存在絕對零度，亦然。

科學的奴才也是奴才，奴才很不科學。

黑洞就是個密度超大的天體，沒什麼特別的。這麼理解對嗎？

從表面上來理解這似乎沒有毛病，但仔細考慮一下您就會發現這其中存在很多秘密：比如密度超大為什麼會坍縮成黑洞？有幾種型別的黑洞？又各有什麼特色？

一、物質壓縮的秘密

1.壓縮氣體

壓縮對於大家來說應該非常熟悉，比如我們經常用到壓縮和解壓縮軟體，其原理是將檔案的二進位制程式碼壓縮，比如將相鄰的0和1減少，比如用幾個0或者幾個1來代替，減少檔案的儲存空間！當然改變的僅僅是資料結構，而我們今天要討論的是物質的壓縮，各位應該很清楚，氣體是最容易被壓縮的，因為氣體分子間存在著大量的空隙，因此可以被壓縮，我們日常用到的壓縮氣罐就利用了氣體的可壓縮原理！

儲存了壓縮氣體的氣罐是一個危險品，內部的高壓氣體具有極高的能量，一旦意外破損造成的後果不亞於蒸汽罐破裂！當然這並不意味著氣體就可以無限壓縮，因為分子間距減少到一定距離的時候其斥力將會阻止壓縮排一步進行，此時，只有再增加做功，但大量效果的能量往往會抵消高壓縮所帶來的經濟效益，因此一般空壓機的氣罐壓力為0.7~0.8MPA，一個大氣壓為0.1MPA，因此我們一般用7-8公斤來表示空壓機的儲氣罐壓力！

2.固體物質壓縮

在我們日常生活經驗中，固體和液體並不能壓縮，因為分子間距很小，即使如鍛壓等工藝也只能彌補下材料內部的缺陷，並不能讓密度增加幾何，當然仍然會增加一點，但對於“壓縮”這種明顯的縮小卻是不能！當外界施加的壓力讓固體的原子試圖更進一步接近時，原子外層電子的相互斥力會阻止兩者進一步靠攏！兩個電子在原子半徑（1×10^-10M）範圍內的斥力達到了F = 2.31 × 10^(-8) 牛頓，可能您認為這個並不大，但要知道原子的外層電子是每個原子都至少有一個或者更多，那麼一塊固體內有多少原子？

二、固體不可壓縮嗎？

非也，那只是我們給與的壓力不夠而已，比如在地球的鐵鎳物質就達到了10.7g/立方厘米，這明顯要高於地球表面的鐵的密度（7.8g/立方厘米），而太陽核心的密度則達到了150g/立方厘米，大約是水的150倍，這是因為儘管核外電子的斥力可以對抗強大的壓力，但它終有屈服的那一個階段，在地球和太陽核心，電子之間的斥力就“部分屈服”了！

1.白矮星物質

這是電子斥力屈服的一個階段，在太陽壽命的最後階段，核心的氦元素也耗盡了，再也不會有什麼氦閃出現，因此輻射壓無法再對抗輻射層以及對流層對於核心的強大壓力，因此核心150g/立方厘米的物質將會繼續增加密度，而中心碳氧原子的電子將會被壓到極度接近原子核的位置，保持結構不被壓力摧毀的電子簡併力在苦苦支撐！

2.中子星物質

泡利不相容的原理告訴我們，電子之間的斥力是阻止物質繼續坍縮的唯一支撐，但如果死亡恆星的外殼不斷加大，超過了錢德拉塞卡極限，即坍縮引力勢能大於電子簡併態能時！

那麼電子簡併力將再也無法阻止引力坍縮的繼續進行，電子將被壓入原子核，與質子的正電荷中和成了中子，此時物質已經破壞了其本身的原子核結構，失去原來物質的所有化學與物理屬性！已經成為了一顆中子星！

3.黑洞

中子星物質之間的結構支撐力是中子簡併壓力，與電子簡併壓力一樣，中子也是有排它性的，它們不能佔據空間中的同一個位置，因此粒子間的存在相互的排斥力。不過各位要注意下的是這個簡併力是泡利不相容原理，背後並沒有所謂的“力”，一個量子態上只能容納一個費米子，這就是量子力學世界的“性質”！當然這個一個量子態只能容納一個費米子，但這也架不住無窮的質量增加，其實不需要無窮大，一顆坍縮前的恆星核心質量超過3.2個太陽質量時，將無法避免坍縮成一個黑洞，當然現在在夸克時代猜測會坍縮成夸克星，不過仍然沒有在觀測獲得證實！但理論上存在夸克星這種天體！

三、黑洞的種類和特性

不要認為坍縮後的黑洞就只有一個型別，其實黑洞並不止一種，一般從結構上區分可以分成三種：

1.不旋轉不帶電荷的黑洞：它的結構於1916年由史瓦西求出，稱史瓦西黑洞

2.旋轉不帶電荷黑洞：結構由克爾在1963年計算得到，稱克爾黑洞。

3.旋轉帶電荷的黑洞：。結構於紐曼在1965年由計算得到，稱克爾-紐曼黑洞

史瓦西黑洞就是“最普通的黑洞”，也是最理想化的黑洞，因為它沒有自轉也沒有電荷，但坍縮成黑洞的恆星的明顯都是自轉的，也許原初黑洞（宇宙誕生之初坍縮而成的黑洞）存在不旋轉的可能！

克爾-紐曼黑洞的視界和無限紅移面是分離的，並且視界將分成外視界和內視界，無限紅移面也有兩個，兩個紅移面之間的區域是能層，黑洞旋轉的能量儲藏在這裡，請注意，越過了克爾-紐曼黑洞的無限紅移面物體仍然有機會逃離黑洞！理論上可以在克爾紐曼的靜止介面外建立一個空間站，然後利用拋射質量來提取黑洞的旋轉能，得到幾乎無限的能源！

剛剛事件視界望遠鏡(EHT)成像的室女座M87*黑洞就是一個順時針旋轉的克爾黑洞（距離地球約5500萬光年，質量為太陽的65億倍）！

M87*和太陽系的對比，很明顯整個太陽系都在視界內，不過請各位不要搞錯的是中間那個黑圈並非視界！

特別不特別這得看個人理解，但黑洞也可以不是一個緻密的天體。我們就來看看，為什麼黑洞也可以不是那麼緻密。

黑洞半徑的公式可以由史瓦西半徑公式求得，當然，這種黑洞是不旋轉、無電荷的最簡單的黑洞。

其中rs是史瓦西半徑，G是萬有引力常數，c是光速，將常數帶入公式後，可以寫成下面這樣；

可以看出，半徑與黑洞質量是成正比的。

密度的公式：由於黑洞是一個球體，所以V為球體體積：

從上面的公式可以看出，當黑洞質量增大時，半徑成正比的增加，但體積卻是成立方倍的增大。由密度公式可知，質量越大的黑洞密度越小。特大質量黑洞的密度甚至只有空氣密度這麼大。

黑洞在筆者看來，黑洞是非常特別的。因為它的表面逃逸速度達到了光速，這使得幾乎沒有什麼資訊能夠離開它傳遞到黑洞外面。所以，我們根本就無法觀測黑洞內部的情況。我們能夠看到的也只是它周圍吸積盤的情況。這就足夠特別了！

不對。

黑洞屬於緻密天體這沒毛病，因為在理論上它是透過恆星發展到末期引力坍縮產生的，其發生坍縮時突破了中子星的中子簡併壓，所以理論上在臨界質量（剛好突破中子簡併壓的質量）上它的密度是要比中子星更大的。但黑洞的質量不設上限，它的大小是按照視界半徑計算的，而不是按照物質表面計算，一個不自旋不帶電荷的靜態黑洞，視界半徑即史瓦西半徑。而根據黑洞的史瓦西半徑公式，史瓦西半徑是與質量成正比的，這跟很多擁有物質表面的天體是不一樣的。

公式裡G和c均為常數，所以實際上半徑r只與質量有關，根據公式是正比例關係。靜態黑洞就是一個由史瓦西半徑為邊界的“球體”。

我們知道計算球體密度是根據其體積與質量之比的，體積不變，密度與質量成正比，反過來質量不變，密度則與體積成反比。

而作為“球體”的黑洞體積則與其半徑的立方成正比。

兩條公式一合併，得到的公式為ρ=3m/4πr³，即黑洞“球體”密度與質量成正比，與半徑立方成反比。

綜合密度公式和史瓦西半徑公式後，你會發現黑洞的密度與黑洞半徑立方成反比，由於黑洞半徑與質量成正比，即黑洞的密度與黑洞質量的立方成反比。因此，黑洞的質量越大，密度反而越小……

這在黑洞質量相對較小時，體現得並不明顯，但當質量達到很高時，黑洞的密度就低得超乎想象了。比如我們用最近火熱的M87中心黑洞算一下。

其質量為65億倍太陽質量，按照靜態黑洞計算史瓦西半徑約為192億km。

以此計算一下密度。

密度是0.435...kg/m³……是㎏/m³，水的標準密度是1000kg/m³，0℃時1標準大氣壓下的空氣密度是1.29kg/m³，這M87中心黑洞的密度比空氣還低3倍…_(:D)∠)_

至於第二個問題，黑洞有沒有什麼特別？還挺特別的…按照理論物理學家的計算，視界內外的時空是互換的，視界內空間方向將變換成時間方向，所以落入黑洞的物質將不可逆轉地沿著時間方向落向中心奇點，即r為0的點，而這個r為0的點並非半徑為0的點，而是時間為0的點——時間的終點。這跟黑洞外是完全不一樣的。

所以，你的理解全錯。

我覺得其實它還挺特別的。

首先，黑洞其實指連光都無法逃逸出來的天體。

之所以會這樣，是因為黑洞對於時空的扭曲十分嚴重。所以，光都跑不出來。這其實就已經是和各種天體都不一樣的特點了。

而且，在宇宙中可是質量為王，誰的質量大，誰就更強。也因此，幾乎每個星系中心都有一個大質量黑洞。比如：銀河系就是如此。所以黑洞可以說是眾星捧月的存在，銀河系1500~4000億個恆星都要圍著它轉。而我們的太陽只是其中普普通通的一個而已。

至於黑洞是不是密度超大的天體，實際上根據公式推導的結果是，隨著黑洞的半徑變大，密度其實是在減小的。當然，它密度絕對是不小的。但是科學家其實描述黑洞並不是透過密度這樣的物理量的，因為它是在太特殊，為了研究它，我們採用的是質量、角動量、電荷。霍金，卡特爾等人嚴格證明了“黑洞無毛定理”：

所以，其實從這點上看，我們也能看出黑洞其實需要被特殊的對待。其次，黑洞內部的奇點的物理性質也是現在的物理學理論無法描述的。這也是有別於其他天體的。

搞的你們都很瞭解黑洞似的，人類對黑洞的認識都僅限在前幾天才見過一張模糊的照片而已！地球都沒研究透…一本正經說笑話