Question

宇宙中的黑洞就是密度很大的物质吗?

Answer 1

根据史瓦茨半径，黑洞的最低体积、密度比为：
R/M=2G/C^2
又因为球体的质量与密度和半径的关系为：
M=4nuR^3/3
（n圆周率、u为物质平均密度）
因此，黑洞的半径与最低密度的关系为：
R^2=3C^2/8Gnu=1·61*10^26（1/u）
具体推论：
1、已知地球的密度为：u=3·34*10^6
千克/立方米，代如上式得：
R=6·94*10^9
米
也就是说：
当象地球这样密度的物质，只要堆积成一个半径为七百万公里的球体（比太阳半径大不到11倍），其表面将使光无法逃逸。
2、设宇宙的半径为150亿光年，即：1·42·*10^24
米，代入半径与密度的关系得：
u=1·14*10^-11
千克/立方米
也就是说：
假如我们的宇宙密度达到1·14*10^-11
（千克/立方米），它才能弯曲成一个超级球体。
3、已知我们宇宙的平均密度约为：1*10^-28
千克/立方米，代如得：
R=1·27*10^27
米=1113亿光年
也就是说：
假如我们目前对宇宙密度的观测是基本对的，那么，宇宙的半径需要有1113亿光年大，它才能弯曲成一个超级球体。