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  • 1 # 宇宙派

    The theoretical density of a black hole depends on how big it is and how you define its size. The density at the center of a black hole is infinite (it"s a famous "singularity", which leads to difficulties in modern cosmology). g/cm3 for Aerogels and up to the heaviest substance, osmium, with a density of 22.61 g/cm3.

    理論上來說黑洞的密度上線取決該黑洞有多大以及你怎樣定義它的尺寸。黑洞中央的密度是無限大的(著名的奇點)。

    由於黑洞會不停地吸收周圍的物質,所以黑洞會不斷長大,雖然黑洞也會有霍金輻射的因素,理論上來說一個黑洞如果不進食,那麼黑洞最終會因為霍金輻射而最終消失,當然這是一個非常漫長的過程,至少要幾十億年。但是以上假設是不可能的,因為黑洞畢竟是黑洞,黑洞會不停地進食周圍的恆星,所以,總體來說,黑洞是不斷長大的。也就是說黑洞由於自身質量的不斷增大,尺寸增大,那麼它中心的密度也是趨於無限大的,簡單說就是黑洞密度沒有上限。

  • 2 # 穿插游擊隊

    在理論上,密度是可以沒有上限的,黑洞質量集中在奇點,而奇點體積為無窮小,因此黑洞奇點密度無窮大。如果感覺這個概念太抽象了,那麼不考慮黑洞及其奇點的情況下,什麼東西的密度是上限呢?

    對於自然界穩定存在的元素而言,密度的上限是鋨,密度為22.59克每立方厘米。對於自然界的天體而言,密度的上限是中子星。

    我們知道,密度等於質量除以體積。把構成物質的粒子想象成小球,想達到密度的上限,就要把這些小球緊密排列在一起。例如在一個鋨原子中,超過99.999%的空間都是真空,剩下的一點點空間是原子核和電子的體積,是不是很空曠呢?為了達到密度的上限,可以把這些空曠的地方塞滿粒子。當然,不是手動塞進去,而是靠萬有引力。對於一些質量足夠大的恆星,其超新星爆炸後留下來的核心會在引力作用下坍縮,電子會被“按”進原子核內,並和質子結合成中子,最後得到中子星。這樣原子的結構不存在了,原先空曠的地方摩肩接踵地排列著中子,空間利用率極大增加,密度大到什麼程度呢?一粒花生米大小中子星物質的質量可以達到8億噸!

    對於人工製造的東西來說,密度上限便是夸克膠子等離子體了。原子核中的質子和中子都是由夸克構成的。按照剛才的思路,想製造高密度的物質,需要讓儘可能基本的“小球”儘可能相互靠近。為了讓他們靠近,我們可以使用重離子對撞機,讓兩個核子數比較大的原子核以接近光速的速度對撞,原子核結構、中子和質子結構都被破壞掉,產生夸克膠子等離子體,這種等離子體的密度甚至可以比中子星上的物質密度高很多倍。

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