黑洞的密度到底有多大?


答:黑洞的平均密度,不一定都很大,甚至可以低到比水的密度還低,但是黑洞奇點的密度,目前理論上就是無窮大。


地球的史瓦西半徑是9mm,所以一個直徑18mm的黑洞,質量大小和地球相當。


對於黑洞,大多數人有個誤區,錯誤地認為黑洞的密度就非常大的,實際上這是不對的。

黑洞密度公式:ρ=4/3*C^2 /(π * r^2G);

可以看出,隨著黑洞半徑的增大,黑洞的平均密度將變小,和黑洞視界面積成反比;而黑洞的大小,和黑洞的質量成正比。

所以我們得到結論:越大的黑洞,平均密度越低。


我們計算可以知道,當黑洞視界半徑達到20億千米時,黑洞的平均密度和水的密度相當,如果黑洞繼續吸收物質增大,密度還會進一步降低。


所以,對於那些超大質量的黑洞,其平均密度並沒有想像的那麼高,但是所有黑洞的奇點處,密度是無窮大的。

黑洞視界:指黑洞的邊界,逃離速度達到光速的分界。


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這實際上是一個相當讓人頭痛的問題,天文物理學家們也給你講不清楚,因為即便只考慮黑洞的視界體積,那麼黑洞的密度也並沒有一個等級和限度,而且根據質量的不同,黑洞的大小也不一樣,質量與體積的大小也不成固定的比例,可以說是十分奇葩。

比如,如果把地球這麼大質量的物體壓成一個黑洞,根據黑洞史瓦西半徑公式來計算,那麼它的體積還不到兩立方厘米,然而這其中卻有著近6億億噸的質量,可以說是密度極大了。然而,如果把太陽壓成一個黑洞,那麼它會成為一個直徑六公里的大黑球,然而太陽的質量只是地球的33萬倍,直徑六公里的大黑球裝下33萬個兩立方厘米的小黑球是遠遠不止的,所以這就很不成比例,銀河系中心黑洞的質量是430萬倍太陽,然而這個大黑球的直徑為近5000萬公里,裝下430萬個直徑六公里的太陽黑洞更是遠遠不止。由此也可見,把質量越小的東西壓成黑洞,那麼它的密度就越高,質量越大的東西壓成黑洞,那麼它的密度就越低,如果把整個宇宙的質量看作一個黑洞,那麼它的體積會比現在的宇宙還大,把裡面的物質如果均勻分布開來,比我們能創造的真空還空。

然而這麼說黑洞的密度就正確了嗎?其實根本不是!因為我們上面說的都是黑洞的視界範圍,也就是說,我們可以觀察到的黑洞的邊界,到這個邊界之內,就什麼也看不到了,因為光也會被吸進去,既然連光都射不出來,所以現在的天文觀測手段,對黑洞視界範圍內的事情還是一無所知的,但是黑洞視界範圍並不代表就是黑洞這個天體,作為天體的黑洞很可能只是黑洞視界範圍內一個極小的能量球,這個能量球才是真正的黑洞天體,然而它的質量和體積有著什麼樣的關係?至今的天文觀測手段對此一無所見,就連天文物理學家也沒有對此形成廣泛認同的理論,所以黑洞的密度到底有多大?現在沒有人說得清。


理論上黑洞的密度可以是任意值,這取決於黑洞的總體質量,質量越小,密度越大,質量越大,密度反而可以越小。

視界黑洞的密度要比外圍大,可能密度較高。

我們的宇宙,就是個大黑洞,而且是我們的宇宙時空中唯一的一個真黑洞,它的平均密度很小很小,小到每立方米平均只有幾個粒子。


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