還有這麼奇異的問題。

大部人第一反應會是，哪兒有這樣的球？好比如何從冰箱裡取出大象的腦筋急轉彎。

不過未必能難倒物理學家或物理學科普作家。他們會輕鬆地計算出該鉛球的質量，塌陷後黑洞造成的空間彎曲或引力影響範圍，然後算出地球這樣的行星離多遠才不會被吸進去。拭目以待吧。

至於算出來後有什麼好處，不得而知。

一個直徑為30光年的鉛球坍縮成黑洞，為了計算出黑洞的影響範圍，也就是黑洞的史瓦西半徑，就需要知道這個鉛球的一些引數，我們取鉛球的密度為11300千克每立方米，直徑三十光年換算成米就是2.838e17米，從而半徑就是1.419e17米，根據球體的體積公式可以計算出此鉛球的體積為1.19e52立方米，再結合密度可以知道質量為1.3447e55千克，

現在這個鉛球開始在引力的作用下開始向內部坍塌，當其半徑小於史瓦西半徑時，那麼就形成了一個黑洞，而史瓦西半徑則是描述黑洞引力最大影響範圍的一個引數，也就是在這個半徑以內的任何物體（包括光）是無法逃脫黑洞的束縛的，而在視界以外的光就不會被黑洞吸進去，頂多就是光線彎曲一下，如果是實物的話就會圍繞黑洞做圓周運動，

因此我們的任務就是要計算這個黑洞的史瓦西半徑，看看它的影響力到底有多大，在這裡取天體逃逸速度等於光速時可以推匯出史瓦西半徑公式為Rs等於MG➗c2，這裡沒有乘2，帶入相關資料可得此黑洞的史瓦西半徑為9.96e27米，同時我們知道一光年的距離就是9.46e15米，所以必須要保證地球距離這個黑洞有約1.0528e12光年那麼遠才不會被黑洞撕碎。

成了高考算術題了啊。

這樣計算一下首先是半徑30光年的球體體積。這個很好計算了，4/3 π·r^3。也就是84780立方光年，一光年=9.4605284e15米，那麼一立方光年=8.4673241e47立方米，一立方米的鉛重量是11.34噸量。那麼總質量就是 8.4673241e47 *11.34噸，也就是9.6019455e48噸。也就是9.6019455e51千克。

雖然我們不知道宇宙的邊際，但是我們可以計算出宇宙的總質量，整個宇宙的總質量是10e53千克。

那麼這個半徑30光年的鉛球接近宇宙質量的1%可以說會是宇宙中最大的天體。

黑洞的不可逃逸區域計算史瓦西半徑的公式是快速計算公式是 R=M*1.47E-27,直接帶入公式就可以算出來了。

R=1.411486e+25米，換算成光年則是1491973734.26光年，沒錯這個由半徑30光年所壓縮成的球體的史瓦西半徑是14億9千萬光年！

也就是說在這個14億9千萬光年的範圍內任何天體都會墜入鉛球黑洞。

但是在14億9千萬光年的距離以外地球就安全了嗎？當然不是，其實前面算的東西都是廢話，嘻嘻。W君就是看到很多答主直接算史瓦西半徑還沒算對，就湊個熱鬧。

下面開始講正經的：

黑洞撕碎天體並不僅僅是在史瓦西半徑的位置以內，要記得還有潮汐力呢。

這裡就又引出了一個公式叫做洛希極限。當引力場在距離上顯著變化量超過了星體可以承受的量的時候星體會被撕碎。

土星和木星等巨行星的光環就是天體在他們的洛希極限範疇內被撕碎形成的。但是土星和木星都不是黑洞，太陽的小行星帶也是洛希極限的一個體現，在那個位置的一個行星被引力直接撕碎形成的小行星帶。

這個洛希極限的計算不僅僅要計算核心天體的質量，也要計算外圍天體的結構，全剛性天體和全業態天體的洛希極限位置是不同的。

地球相對於太陽如果在進入距離太陽5.54441e9米的位置上，那麼地球就會直接被撕裂成碎塊。而現在地球執行的位置距離太陽是1.496e11米（一個天文單位）。大約是洛希極限的100倍，所以我們是安全的。

而參考太陽的史瓦西半徑則只有3000米。對比太陽和地球的洛希極限距離5.54441e9根本是就牛一毛了。

那麼回頭看如果一個史瓦西半徑達到了14億9千萬光年的黑洞，那麼——在所有可知宇宙範圍內（統共才138億光年範圍），地球都是不安全的。

在這個鉛球黑洞形成後，全宇宙大部分天體都會直接碎裂圍繞著這個鉛球黑洞重新形成一個壯觀的圓盤。

答題完畢

在我們所生活的宇宙中有很多未知的秘密，今天所要說的黑洞就是其中之一。眾所周知，黑洞的吸引力是很大的，光也能被它所捕捉。如果一個半徑為30光年的鉛球坍縮成黑洞後，地球要距離多遠才能不被撕碎呢？這根據計算便可以得到。

首先介紹一下黑洞，黑洞是有中心密度無限大，體積無限小，熱量無限大，時空曲率無限高的質點和周圍一片空空的區域組成。當一顆恆星滅亡時，它將聚整合一點成為黑洞，併吞噬周圍的所有物質包括光線。所以，一提到黑洞這一話題，許多人都會感慨宇宙的偉大。那麼如果碰到了黑洞的話距離多遠才能倖免於難呢？

根據公式MG/2可以得到黑洞的史瓦西半徑，這個黑洞的質量可以透過密度乘以體積求得，鉛球密度為11300千克每立方米，三十光年大約為2.838×17米，根據球的體積公式可以得到球體的體積。知道體積之後就很容易可以求得質量。知道了質量之後便可以求得這個黑洞的影響範圍。根據資料可以知道這個黑洞的影響半徑為9.96×e27。這就是地球不被撕碎所需要的距離。

太陽也是一顆恆星，有的人會擔心太陽滅亡之後形成黑洞會是地球滅亡。當然這件事是一定會發生的，不過太陽的壽命約為百億年，距離太陽的滅亡時間還很長。當太陽滅亡之時，地球上還會不會存在有生命都是未可知的，所以對於這點的擔心就顯得很多餘了。

答：就是個簡單的計算，這個鉛球的史瓦西半徑為60億光年。

黑洞的引力大到連光都無法逃脫，我們把黑洞無法逃逸區域的邊界，叫做“事件視界”，物體一旦落入視界內，將會一直朝著奇點走去，永遠無法逃離黑洞。

對於題目假設的半徑30光年大小的鉛球，根據鉛的密度為11.3噸/立方米，可以得知塌縮後的這個黑洞重4*10^49噸，是太陽質量的2*10^22倍（200萬億億倍）。

太陽對應的史瓦西半徑為3公里，黑洞的史瓦西半徑和質量成正比，所以題目假設的黑洞，史瓦西半徑為600萬億億公里，大約等於60億光年。

計算過程是沒有錯的，問題在於許多人對黑洞平均密度的理解有誤，以為黑洞平均密度無窮大。

其實不然，所有黑洞奇點的密度，在當前理論下確實是無窮大的，但是黑洞視界半徑和黑洞質量成正比，如果以黑洞視界範圍計算黑洞的平均密度，公式為：

我們可以看到，黑洞平均密度和史瓦西半徑的二次方成反比（也可以說和黑洞視介面積成反比），這意味著，質量越大的黑洞，平均密度越小，甚至可以比空氣的密度還低。

這樣的話，就不難理解30光年鉛球質量的黑洞，史瓦西半徑將達到60億光年。

你知道30光年的鉛球質量有多大嗎？恐怕整個宇宙都沒有那麼大吧，你計算一下它的史瓦西半徑都超過一千億光年了，30光年只是它的核心吧，它本身就是個黑洞了還用塌縮嗎？有這麼巨大的怪物存在，地球只能跳出宇宙才能擺脫它的魔抓。

你要明白一個基本道理，宇宙中是不存在大密度大體積的東西的。黑洞沒有體積只有史瓦西半徑，恆星的體積越大密度越小。太陽體積不算大，它的密度都不可能超過水。

如果一個半徑為30光年的鉛球坍縮成黑洞後，地球要離多遠才能保證不被撕碎？

30光年在現代人類看來是一個遙不可及的距離，畢竟比鄰星距離才4.22光年我們都無法到達，但對於銀河系將近10萬光年半徑，或者可觀測宇宙930億光年直徑來說，簡直就是一個微不足道的距離，那麼我們今天就來算算，一個半徑30光年的鉛球坍縮成黑洞後，地球要多遠才能保證安全！

其實無論什麼物質，只要質量夠大，尺寸夠小那麼其將被引力所壓縮，最終突破極限坍縮成黑洞，假如要搞清楚為什麼會坍縮成黑洞，那麼需要一些前奏，要不然一句話坍縮成黑洞，可不是那麼好玩！

一團棉花可以壓縮，因為纖維之間存在大量的空隙，空氣也能很容易被壓縮，因為分子間隙很大，比如氣體分子的間隙是其直徑的十倍，理論上空氣能被壓縮1000倍，當然這很難，但這只是開始而已！

但液體和固體就很難被壓縮了，因為分子間隙很小几近沒有，因此液體可以作為液壓機中壓力傳遞的理想物質，當然固體也可以，但事實上要讓固體流動的壓力我們還難以實現，所以各位先將就下用液體傳遞！

但兩者並非不可壓縮，只是壓力夠不夠而已，因為使物體保持結構完整的電磁力在起作用，再壓縮就是突破電磁力的極限了，原子核外圍的電子與其他原子的電子存在相互斥力，這可是一個難以逾越的坎，即使馬裡亞納海溝的壓力，也僅僅只能使水體積縮小4%而已，而且這之中大部分貢獻都是分子間隙壓縮提供的。

不過壓力繼續加大，那麼電子之間的斥力也難難以排斥，將會突入原子內部的空間，根據我們對原子結構的瞭解，原子核只佔龐大原子內部空間一丟丟，所以壓縮電子的效率是極高的，如果有足夠大的壓力，將原子核外圍的電子壓縮到原子核附近，呈電子簡併態，那麼密度將會提高N個數量級，比如白矮星物質就是，它的密度是水的1000-10000倍，也就是說一礦泉水瓶白矮星物質，有可能有5噸甚至更重。

但壓力繼續增加，電子會進入原子核，與質子中和成中子，此時物質的密度就是原子核的密度，當然大家都知道中子星物質的密度，大約是水的一百萬億倍，只要一立方厘米中子星物質出現在地球上，那麼地球的末日就來到了。

不過中子星物質並不是終極，它可以被繼續壓縮，但越過它物質將被壓縮成一個沒有直徑的點，無論多少物質它的表現就是一個沒有三維尺寸但有三維位置的點。什麼樣的天體會讓物質坍縮成這種怪胎呢？史瓦西在1916年根據愛因斯坦的廣義相對論引力場公式求出了史瓦西度規，描述的就是多大質量的天體在多大直徑以下時，它將被自身的引力壓縮成黑洞！

天體成為黑洞後，所有一切資訊都將丟失，只剩下質量與原來天體的角動量以及電荷，這就是著名的黑洞無毛定律，或者說黑洞三毛定律。

其實無論是金球還是鐵球這些引數都不重要，因為在這裡只有一個密度引數可以用，即使是黃金坍縮而成，它一樣是一個看不見的黑洞，而不是金光閃閃的黑洞。

鉛的密度大約是11.3噸/立方米，那麼根據球體積公式可以算出質量為4×10^49噸，各位不必驚訝，它的質量大約是太陽的2×10^22倍，木星的2×10^25倍，根據史瓦西度規可以計算出它的視界半徑大約是600萬億億千米，約合60億光年！

根據黑洞平均密度公式，我們可以計算出這個黑洞的平均密度大約是4.47e-17克/立方米，這個密度低到嚇人，大約一立方厘米幾十個原子的質量，也就是和星雲密度差不多，是不是很驚訝？其實黑洞無限大的密度是集中在奇點處，如果將視界作為平均密度的計算的話，那麼它有可能比空氣還要低得多，而黑洞的質量越大，則密度越低！

所以在這個半徑60億光年的視界處，地球是不會有任何危險的，然後穿過這個視界地球也沒多大問題，大概到哪裡有問題呢？我們來簡單計算下：

地球介於剛體和流體之間，就d的取值就等於2吧，地球平均密度大約是5507.85千克/立方米，代入計算後得2411513619419270.828千米處，大約是254.897光年！

只要地球在距離奇點255光年以外即可萬事大吉，但各位有沒有發現，地球已經在它的視界內了！其實這也沒啥好奇的，如果將木星和地球的密度代入計算，各位講能算出洛希極限在木星的內部，也就是說地球撞入木星才會解體，因為地球的密度比較高，而木星的密度比較低，因此對於地球這種高密度天體來說，洛希極限會在木星內部，因此《流浪地球》中的木星洛希極限是錯誤的哦，不過地球距離過近，潮汐引力導致地球結構改變，導致火山噴發或者大氣流失倒是正常的！

但在視界內是個什麼概念？我們將無法逃離它，所有很多朋友認為宇宙就在某個黑洞的視界內，這是很有道理的，所以我們無法逃離宇宙！