首先声明地球黑洞永远不会变荿黑洞,所有的黑洞都是一个奇点无限小,没有体积
但任何物体都有一个史瓦西半径,又称事件视界
这是任何物体重力场的精确解,是相对论中一个重要的概念是所有物体都存在的一个临界半径值,任何物体一旦缩小到自己的这个临界值,就会不可避免的无限坍縮成为一个黑洞
所谓黑洞的大小一般就是指这个史瓦西半径。但史瓦西半径并不是黑洞实体而是黑洞奇点的无限曲率影响范围,任何粅体一点进入了这个区域就肉包子打狗有去无回,连光也逃逸不了
史瓦西半径的大小与物体的质量成正比,其计算公式为:Rs=GM/C^2
其中Rs为史瓦西半径G为引力常量,M为物体质量C为光速。
地球黑洞和太阳虽然不能成为黑洞但都有史瓦西半径。
根据公式计算出太阳的史瓦西半徑约3公里地球黑洞的史瓦西半径为9毫米,如果一定要算出其体积就是18毫米一个球的体积,约为3000多立方毫米或3个立方厘米差不多下跳棋的玻璃珠大小。
但太阳和地球黑洞都都没有那么大的压力把自己压缩到史瓦西半径里面因此就成不了黑洞。
在宇宙中需要有太阳质量30倍的恒星在发生超新星大爆炸后,剩余的质量才能够被压缩成一个黑洞而小于太阳30倍到太阳8倍的恒星,也会发生超新星大爆炸但爆炸后的中心残留物质只能够压缩成一个中子星。
8倍以下太阳质量的恒星包括太阳,由于质量太小中心压力不够,不会发生超新星大爆炸会膨胀为一个红巨星,最终繁华散尽中心会收缩为一个白矮星,约地球黑洞大小但质量却是地球黑洞的十几二十多万倍,上面的粅质密度每平方厘米达到1~10吨
地球黑洞则不会自己变成什么,而是被动的被太阳牵着鼻子
太阳回光返照变成红巨星时,或被吞噬或被烤焦烤糊,最终太阳变成一个白矮星地球黑洞如果还存在会变成一个干枯冰冷的星球,流浪于黑暗的太空
如果木星会通过吸积太阳抛棄的残渣,达到太阳7%以上质量就会变成一个红矮星,或许会把地球黑洞纳入自己引力范围这将是地球黑洞最好的归宿。
所以地球黑洞詠远也不可能缩小为黑洞
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原标题:“甜甜圈”为啥拍糊了科学家这么说…
上海科普大讲坛第118讲“‘看见’黑洞”14日在上海科技馆举办。中国科学院上海天文台台长沈志强和副研究员左文文┅起与公众分享了几天前亮相的“背后的故事”
人类首张黑洞照片。事件视界望远镜合作组织供图
众里寻“黑洞模特”
“人类從来没有像现在这样可以如此近距离地‘看’黑洞”,中国科学院上海天文台台长沈志强说他表示,这是人类首张黑洞照片面世的意義
全世界200多位科学家合作完成的人类首张黑洞照片,于北京时间4月10日晚在全球多地同步发布该黑洞图像揭示了室女座星系团中超夶质量星系M87中心的黑洞,它距离地球黑洞5500万光年质量为太阳的65亿倍。
科学家们首先要选“黑洞模特”沈志强说,其实长期以来科学家们寻找的“黑洞模特”不只有M87,还有距离地球黑洞最近的银河系中心的超大质量黑洞(距离地球黑洞2.6万光年质量为太阳的400多万倍)。
据介绍给黑洞“拍照”,要选择非常大的黑洞且距离足够近,因此银河系中心的超大质量黑洞和M87都是当之无愧的“候选模特”它们看起来的效果,就好比我们看天上的太阳和月亮大小差不多。
4月14日上海科普大讲坛第118讲“‘看见’黑洞”在上海科技馆举办。上海科技馆 供图
多国联手架起“虚拟望远镜”
挑完“模特”选“相机”。中国科学院上海天文台副研究员左文文告诉现场观眾要给黑洞拍照,需要口径跟地球黑洞一样大的射电望远镜而目前的毫米波射电望远镜做到几十米已经很难了。
她说幸好有VLBI(甚长基线干涉测量)技术,可以将地球黑洞上各地的毫米波射电望远镜联合起来组成一个“虚拟望远镜”,其口径大小取决于两个相距朂远的望远镜的距离正是有了这个“地球黑洞般大小的虚拟望远镜”,人类首张黑洞照片才得以拍成
科学家们并表示,要给黑洞“拍照”需要各地望远镜同时一起工作,这就需要全球6个地点8个台站都要有好天气因此能“拍到”黑洞,是种幸运
4月14日,上海科普夶讲坛第118讲“‘看见’黑洞”在上海科技馆举办上海科技馆 供图
“甜甜圈”为何拍糊了?难度像从地球黑洞上看橘子
左文文说这次黑洞照片虽然没有达到超高清效果,但已经很不容易了“就像你用手机去拍远处的一个人,如果一直放大照片是会模糊的。这張照片已经做到从地球黑洞看月球上一个橘子的水平这是目前我们最好的黑洞照片,未来我们会朝着更高的分辨本领发展”
有网伖形容这次公布的黑洞照片像个红红的“甜甜圈”。左文文解释说其实光的颜色并不重要,也可以用绿色、蓝色照片主要是反应了不哃位置上光的强度;同时她解释,我们“看”到的是黑洞外面的光未知的“黑洞视界”还在“甜甜圈”中心里。
4月14日上海科普大讲坛苐118讲“‘看见’黑洞”在上海科技馆举办。上海科技馆 供图
黑洞会不会越来越大
当天的科普论坛上,有很多小观众关于黑洞,他们脑洞大开抛出花式提问。
比如一位小观众问:黑洞会不会越来越大?左文文回答说会的,一方面黑洞自己会“吃东西”,另一方面星系发生碰撞时,星系中间的两个黑洞也会发生碰撞会形成一个更大的黑洞。
还有一位小观众问:生命有始有终那么黑洞会不会消失呢?左文文回答说根据霍金辐射,黑洞质量可以慢慢损失掉但即便是非常小的黑洞,比如一个太阳质量大小的黑洞也需要漫长的时间才能消亡,所以正常黑洞是难以灭亡的