Question

球对称黑洞外部

Answer 1

球对称黑洞外部，t是时间坐标，r，θ，φ是空间坐标。黑洞内部“t，r，θ，φ”中r是时间坐标。

球对称黑洞是1916年由史瓦西（Schwarzschild）提出来的， 史瓦西黑洞的设定是不带电不自旋转的黑洞，黑洞中心为奇点， 黑洞的外圈为事件视界，又称史瓦西半径。

时空里可能发生的事件到了事件视界上， 就好像面临了穹端极界，停滞不变了，对外部的观察者看来，时间好像停止不动了。 

对于一个静止不带电的史瓦西黑洞， 它的周围时空可以利用史瓦西度规描述史瓦西黑洞的区间微分平方。 利用其可算出史瓦西黑洞的半径即事件穹界的大小为r = 2MG / c^2 。

球对称黑洞的形成：

广义相对论认为，黑洞是大质量恒星坍缩的必然结果。恒星是依靠内部不断进行的核聚变产生的辐射压与物质间引力维持平衡的。随着核燃料的逐渐减少，平衡被打破，恒星在引力作用下坍缩，其中质量大于太阳质量3.2倍的恒星将坍缩为黑洞。

大质量星，尺度远大于史瓦西半径，光线几乎没有偏转，从恒星表面某一点发出的光可以朝任意方向直接射出。表示随着恒星半径减小。时空弯曲度增大，光线弯曲，出射光线会像喷泉中的水一样回落恒星表面，远处观测者只能偶然看到少数逃逸出来的光子。

表示随着引力坍缩继续发展，光的“逃逸锥”不断缩小。恒星尺度减至史瓦西半径时，所有光线均被捕获，逃逸锥关闭，黑洞形成。史瓦西黑洞是不带电的球对称恒星坍缩形成的黑洞。