黑洞到底是个“洞”还是一个“实心球”?
黑洞他其实就是一个洞,而且它不是一个坚固的球体。对于黑洞,它是根据广义相对论科学提出的,并根据广义相对论引力场方程的史瓦西解得到的史瓦西半径公式进行计算。当没有旋转的球形对称天体坍塌到小于史瓦西的半径时,其时空曲率将导致光速无法逃脱,因此形成了一个被称为事件视界的临界表面,因为即使在这个临界平面内光速也无法逃逸。
广义相对论还规定光速是物质运动的极限速度,因此没有物质或信息可以从事件视界出来。最初,因为史瓦西的半径公式只给出了黑洞的半径范围。至于黑洞在这个半径范围内是实心的还是空心的,没有规定。但是当科学家同时考虑自然的所有作用力时,他们发现当身体坍塌成史瓦西半径时,没有作用力可以抵抗重力的持续坍塌。
因此,不可能保持固体表面,而是在无限坍塌下形成一个具有无限密度的能量点。在这个能量点,能量密度和时空曲率趋于无限,一般来说,无限没有物理意义,但在广义相对论下不可避免地出现,所以科学家称这个能量点为奇点,黑洞形成的过程也很常见,在生命的尽头,大质量恒星会通过自身重力的作用将所有物质压缩成中子。
如果连中子都无法抵抗,那么它就变成了密度比中子更高的天体,这是黑洞。太阳的质量不够,所以它不能成为黑洞,假设太阳变成黑洞,直径只有 3 公里。如果像地球这样的天体被用作黑洞,那么只有几毫米。之所以叫它黑洞,是因为我们看不到光从黑洞中逸出,这让我们感觉自己像一个洞,所以叫黑洞。
关于黑洞到底是个洞还是一个实心球的问题,今天就解释到这里。