有什麼證據說黑洞沒有體積,為什麼不把史瓦西半徑內的部分認為是黑洞?

時間 2021-06-01 01:23:43

1樓:司洪亮

黑洞沒有體積是誰說的呀?黑洞發明者霍金的黑洞面積公式是吃素的嗎?沒體積那來的面積呀?

根據呀?這個可以有!你可以講兩維不講三維。為啥捏?二維講面積!三維是體積!因此,在二維世界是沒有體積的。

2樓:Terry

目前沒有比相對論更精確的理論,史瓦希半徑內就是黑洞。愛因斯坦廣義相對論方程式只有史瓦希解及根據史瓦希解變換的解。並沒有黑洞是乙個點的解。

所以不存在黑洞是乙個點的結論。

3樓:星月無痕

史瓦西黑洞(Schwarzschild black hole)史瓦西黑洞是2023年由史瓦西(Schwarzschild)提出來的, 史瓦西黑洞的設定是不帶電不自旋轉的黑洞,黑洞中心為奇點, 黑洞的外圈為事件視界,又稱史瓦西半徑。時空裡可能發生的事件到了事件視界上, 就好像面臨了穹端極界,停滯不變了,對外部的觀察者看來,時間好像停止不動了。 對於乙個靜止不帶電的史瓦西黑洞, 它的周圍時空可以利用史瓦西度規描述史瓦西黑洞的區間微分平方。

利用其可算出史瓦西黑洞的半徑即事件穹界的大小為r = 2MG / c^2 。

史瓦西半徑是任何具重力的質量之臨界半徑。在物理學和天文學中,尤其在萬有引力理論、廣義相對論中它是乙個非常重要的概念。2023年卡爾·史瓦西首次發現了史瓦西半徑的存在,他發現這個半徑是乙個球狀對稱、不自轉的物體的重力場的精確解。

乙個物體的史瓦西半徑與其質量成正比。太陽的史瓦西半徑約為3千公尺,地球的史瓦西半徑只有約9公釐。小於其史瓦西半徑的物體被稱為黑洞。

在不自轉的黑洞上,史瓦西半徑所形成的球面組成乙個視界。

史瓦西黑洞,又稱尋常黑洞,是直接由較大的恆星演化而來的。

恆星到晚期時核燃料消耗殆盡,輻射壓(光壓)急劇減弱,星體在其自身引力的作用下坍縮。若質量(指原恆星的質量)大於3倍的太陽,其產物就是黑洞。在宇宙空間裡,此類黑洞具多數,其最大質量一般不超過50.

2倍的太陽。

4樓:

1、想象你是乙個二維生物,生活在乙個2+1維(二維空間+時間)時空,這個二維空間是乙個圓柱體的側面,高度是H,周長是2piR

這個二維空間的兩端,也就是「圓柱體的上下表面」各有乙個「黑洞」,這個黑洞可以測量的物理量是它的「表面積」(周長相當於二維空間的表面積)2piR

我們現在想問這個二維黑洞的體積(這個2piR的周長所圍住的表面積)是多少

有人說piR^2

但是誰告訴你這一上一下兩個黑洞就是平面圓形呢?說不定黑洞的「內部」是半徑為R的半球面呢

(請自行想象乙個半球形的蓋子扣在圓柱頂上)這樣,二維黑洞的「體積」是2piR^2

【如果乙個圖形坐落在二維曲面上(而不是二維平面),那麼,同樣的邊界周長,對應的圖形總面積是不確定的,與二維曲面的形狀有關】

類似的【在乙個彎曲的三維空間裡,擁有固定表面積的物體,體積是不確定的,與三維空間具體的彎曲狀況有關】

顯然涉及到黑洞的時候,我們的三維空間是彎曲的,所以「體積」不能這麼粗暴地算

2、那麼體積怎麼算呢?如果我們可以在乙個地方正交地放三把尺子,那就可以測出任何乙個我們想要測量的空間區域的體積

但是正如狹義相對論裡高速運動物體有尺縮效應和鐘慢效應一樣,黑洞附近彎曲的時空同樣有尺縮效應

例如,(從足夠遠的平直空間看)黑洞附近乙個半徑為r的球體的體積,就不是簡單的4/3piR^3,要把時空彎曲考慮進去

黑洞附近尚且如此,那黑洞內部呢?

對不起,黑洞內部,尺子伸不進去

3、1——用黑洞半徑算體積,結果不唯一

2——可以測量黑洞體積的實際測量手段,不存在

3——不測量黑洞體積可不可以?

還真可以。

乙個史瓦西黑洞參與的所有物理過程,只需要史瓦西半徑和表面積就可以刻畫了(詳情參見廣義相對論以及黑洞熱力學,我也不懂)

綜上所述,黑洞體積是乙個【無法唯一定義,無法實際測量,不測量也沒關係】的東西

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