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1 # 寒蕭99
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2 # 火星一號
理論上,任何物質聚集在一起都能形成黑洞,即便是水也是如此,前提是質量足夠大。那麼,需要多少水聚集在一起才會變成黑洞呢?
關於這個問題,需要來了解一下宇宙中各種形態的天體是怎麼來的。
在宇宙中,有些天體是巖質行星,有些是氣態巨行星,有些是褐矮星,有些是恆星,決定天體性質的關鍵點在於質量。天體最初都是源自於星雲,聚集了多少質量的星雲決定了天體會演變成哪種型別。
在宇宙最初形成的前幾分鐘,產生了大約75%的氫和25%的氦(均為質量佔比),它們構成了如今整個宇宙的物質基礎。其他更重的元素產生都與恆星有關,例如,恆星核聚變、超新星爆發時的中子俘獲過程、雙中子星碰撞。但與氫和氦相比,其他元素的總質量佔比微不足道,只有大約1%(如今的宇宙)。
在星雲中,大部分物質聚集在一起形成恆星,因為它們的質量足夠大,可以讓氫發生核聚變反應。星雲的邊角料則會形成行星(以及其他更小的天體),如果星雲聚集較少,則會形成巖質行星;如果質量足夠大,天體將會束縛住較輕的氫和氦,從而形成氣態巨行星;如果質量超過木星13倍,則會形成褐矮星。
至於宇宙中普遍存在的低質量黑洞,它們的前身是大質量恆星。在大質量恆星的核心中產生鐵元素之後,進一步的核聚變反應會大量消耗能量,從而導致恆星無法產生足夠強的輻射壓來對抗引力坍縮,這會使核心被重力壓縮成黑洞。
只要質量足夠大,無論是電子或者中子簡併壓力都無法阻擋引力坍縮。理論上,恆星突破中子簡併壓力坍縮成黑洞的質量極限為3倍太陽質量,這就是奧本海默極限。如果把大質量恆星的核心物質全部替換成水,結果也會坍縮成黑洞。
那麼,3倍太陽質量的水有多少呢?
一個太陽質量相當於33.3萬個地球質量,所以奧本海默極限約為100萬倍地球質量。一個地球質量約為6億億億千克,所以需要讓600萬億億億千克的水聚集在一起才會坍縮成黑洞。
假設這些水的平均密度仍然為1000千克/立方米,那麼,這個水球的半徑可達113萬公里,相當於太陽的1.6倍,地球的175倍。不過,坍縮成黑洞之後,由於劇烈壓縮,黑洞的史瓦西半徑只有不到9公里。
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3 # 星辰大海路上的種花家
如果向很大的太空中注水,那麼需要多少水才會使這個水球變成黑洞?
黑洞曾經是廣義相對論中預言的天體,大神史瓦希在一戰戰場上求得了史瓦希黑洞的特解!描述的是一個不自轉,不帶電荷的純質量天體,其環繞速度為光速!理論上只要質量足夠,那麼它就能坍縮成黑洞,當然我們常見的恆星型黑洞都是超大質量的天體演化到末期時,鐵核坍縮而成!而這會有一個必然會經過的過程是超新星爆發,但超新星爆發並非是形成黑洞的必須步驟!只是失去輻射壓後外殼坍縮衝擊核心所致!
不同的恆星坍縮會處在物質壓縮的不同階段
1、電子簡併態支撐的階段
從一般意義上來說,液體和固體是不可壓縮的,但這只是力沒有到位所致,電子簡併態是屬於泡利不相容原理提供的支撐力,簡單的說就是在費米子組成的系統中,不能有兩個或兩個以上的粒子處於完全相同的狀態!而白矮星物質就是處在這種狀態,也是物質世界還能分辨元素的最後階段!
2、中子簡併態支撐的階段
於物質壓縮一樣,只要有足夠強大的物質坍縮引力,即夠多的物質即可壓垮電子簡併態,將電子壓入原子核將質子中和成了中子,最終中子簡併態將提供進一步坍縮的支撐力!將電子壓入原子核的質量極限是錢德拉塞卡極限,質量極限是太陽質量的1.44倍,超過這個極限將坍縮成中子星!
3、夸克簡併態支撐階段
當然這還是傳說中的中子星與黑洞之間的中間階段,但事實上我們也沒有在天文觀測中發現這樣的天體,或者也可以認為突破了這個階段就坍縮成了黑洞!這個極限即為奧本海默極限,質量極限大約為太陽的3-3.2倍!
我們的物質世界有原子組成,在原子階段時質子將決定物質的屬性,因此在白矮星階段,電子尚未進入原子核是元素屬性的最後階段,電子一旦進入原子核中和之後,那麼原子核內所有的都成了中子,元素屬性不復存在!因此只要夠大的質量,最後坍縮成的天體是不介意由什麼物質組成,因為最後都是中子-夸克-直至黑洞物質的世界!
那麼一個太陽3-3.2倍水球直徑是多大呢?半徑約為113萬千米,大約是太陽半徑的1.6倍!質量大約是600萬億億億千克!當然上述尺寸引數是在坍縮之前,而坍縮之後的直徑是0,但如此巨大的質量仍然會有一個絕對控制的空間,而這個空間大約是9KM半徑不到點,連光都無法逃逸哦!
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這是項很簡單的事,不就是注水嗎,你把整個海洋拿去好了。什麼?不夠?沒關係,還有木星,土星,天王星,海王星,這些都是表面液態的星球,他們的海洋要比地球大千萬倍,都拿去好了。
什麼?還不夠?那就要去其他星球找水了!
為什麼非得是水呢?其他東西不行嗎?誰說非得是水才行,你把空氣,食物,吃喝拉撒所有的東西都放進去也可以啊,就算是屎尿也是一樣可以堆出黑洞來的哦!
當然,唯一的前提是,達到足夠的質量,只要質量足夠,無論你用什麼東西來都能變成一個黑洞。不信嗎?那就去試試唄!
形成黑洞只需要一個條件,就是質量達到3倍的太陽質量,也就是說你能拿出3個太陽質量的物質,就可以製造出一個黑洞來。
簡單吧?容易吧?還不管快去行動啊,心動不如行動,快去堆黑洞吧!
不能就是3個太陽嘛!摺合地球也就是100萬個地球嘛!這算什麼啊!