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1 # 刺頭小李
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2 # 冬哥譜科
想知道如何把一個物體變成黑洞,我們就得先了解黑洞是什麼,它是怎樣形成的。
所謂黑洞(Black hole)是現代廣義相對論中,宇宙空間記憶體在的一種天體。黑洞的密度極大引力極大,使得視界內物體的逃逸速度大於光速。“黑洞是時空曲率大到光都無法從其事件視界逃脫的天體”。這種天體在宇宙中形成的原因有多種假設,而且有不同的形態,我們只瞭解一下被學界主流認可的史瓦西黑洞理論。根據黑洞的這些性質,史瓦西將一個物體的逃逸速度設為光速,配合萬有引力常數及天體質量,便得出了史瓦西半徑。
天體逃逸速度(V1)的史瓦西半徑計算公式:
V1=√(2GM/R)
V1指天體的逃逸速度,G為萬有引力常數,M為天體質量,R為天體重心與被吸引物體重心的距離。物體的運動無法超過一個天體的逃逸速度,就不能擺脫其束縛,會被該天體吸引,無法脫離軌道而逃逸。
依據這一公式可以計算出太陽的史瓦西半徑約為3千米,地球的史瓦西半徑只有約9毫米。意思就是說,只要把太陽或者地球壓縮到半徑3千米和9毫米,它們就會變成黑洞。
以此類推,只要把你想變成黑洞的物體按照上述比例壓縮,它就可以變為黑洞。
他們都是利用大型強子對撞機,在實驗室裡產生的粒子尺度的微型黑洞,但它們並不是完全意義上的黑洞,只是具有黑洞某些特徵的物體而已。
從廣義相對論的理論計算表明,只要一個物體足夠”緻密”,它周邊的時空必將成為一個不旅轉的施瓦茲型黑洞。換言之,不論物質質量如何,只要你能將它壓緊至一定的密度即可。但在現實的宇宙中,人類目前只能確定有三類黑洞:
1)恆星級黑洞:大質量的恆星在死亡的最後階段,引力導致星核的收縮無法阻擋,最後的一刻產生超新星爆炸,而核心則變成了黑洞
2)超大質量黑洞:恆星級黑洞產生後,立刻吞噬周邊的物質與能量,增加了質量與視介面積,俗稱”長大了”,這個過程如能持續,則它將長成超大質量黑洞。銀河系中心那個約400萬太陽質量的目前處於非活躍狀態(沒物質可吃),但很多星系中心存在著巨無霸型黑洞,而且還非常活躍(狂暴地吞噬),同時從兩極噴射出伽瑪射線暴GRB,這就是”類星體”
3)高能粒子加速器中,由於粒子能量巨大有可能形成微觀黑洞,但不用擔心,科學家運用霍金輻射理論計算出它們的壽命極其短暫,立刻會蒸發而亡轉化為純輻射能量。