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黑洞的密度公式是什么意思

黑洞的密度公式是什么意思 超大质量黑洞的密度竟低于空气(2)

发布时间:2023-11-03 09:23:46 来源:常识社 作者:张莹

黑洞的密度公式是什么意思

诡异的事实:黑洞质量越大,密度越低。

从上面的公式推算,我们得到一个诡异的事实:黑洞质量越大,密度反而越低!

道理我都懂,但为什么会这样呢?这也太反直觉了。密度公式和球体积公式我们其实都没有疑问,都是常识。

所以问题就出在了前面那个史瓦西半径公式上了,黑洞的半径为什么是与质量成正比的呢?为什么质量与半径的平方成正比呢?

其实并没有那么诡异,原因就在于黑洞的半径是由其表面逃逸速度决定的,这个逃逸速度就是光速c。

而不巧,虽然推导的方式不一样,但史瓦西半径公式与光速的逃逸速度公式是一模一样的!

而逃逸速度公式里,质量M就是与半径成正比的。不信你看经典的逃逸速度公式:V=√(2GM/R)

黑洞的密度公式是什么意思

逃逸速度决定了质量与半径成正比:

如果原始公式大家看不出它们有什么共同点,我们来代入光速c做一个变换就明白了。

V=√(2GM/R)代入光速c得:c=√(2GM/R)。

等号两边分别平方得:c²=2GM/R。

看出来了吗?如果还看不出来,我们移项得:R=2GM/c²,这不就是史瓦西半径公式吗?

黑洞的密度公式是什么意思

总结

从上面的推演可知,黑洞质量越大,半径也越大,密度就越小,当其半径大到一定程度,其密度就会低于空气。

而出现这种情况的原因就是其半径并非由其实体表面确定,而是由光速这个逃逸速度确定。

上述分享的超大质量黑洞的密度竟低于空气 跟 黑洞的密度公式是什么意思的详细内容了,希望能给您带来帮助!

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