黑洞有沒有密度?


這是個很有趣的問題。
我們知道,黑洞的特點是它的視界」裹「住了它的全部質量。粗略地看,根據牛頓引力公式,可以知道視界的半徑R滿足
GMm/R = mc^2/2 Rightarrow  Rsim M
(這裡用"sim "表示"正比於")
也就是說視界半徑正比於黑洞質量的一次方。
由於視界是地球人世界與「黑洞人」的世界的分界線,我們自然而然地定義黑洞的密度為

ho =3M/(4pi R^3)
從而

ho sim M/R^3sim 1/R^2sim 1/M^2
發現了嗎?質量越大的黑洞,它的密度竟然越小。
如果取M=3	imes 10^{55} g,可以求得R=4	imes 10^{27}cm sim 10^{10}光年。這裡的M取值就相當於我們今天所看到的宇宙的總質量,而R也相當於我們的看到的宇宙的大小。這樣一個黑洞的密度與宇宙的平均密度大致相同。有人據此認為,我們的宇宙對外可能是一個巨大的黑洞,而我們就生活在這樣一個黑洞裡面。
很有趣。當然這只是一個無法驗證的猜測。


黑洞的本體(奇點或者奇異環)是沒有體積的,因此黑洞也無密度之說。
如果把視界的體積視為黑洞的體積來計算密度的話,那就是
Yetsun Lam
的答案了


當然有,而且密度極大,導致引力大得連光都逃不掉。


黑洞的質量可以根據引力測量。
體積嘛……只能知道黑洞的半徑小於其史瓦西半徑,具體多大,不知道。


所有自然數之和是負十二分之一,發散的東西求和就可以是負的。黑洞可能就是曲率引擎需要的負能物質吧。


你想知道的是奇點的密度吧。黑洞密度當然有,超大黑洞密度很小的,比空氣還低。


個人認為黑洞是有密度的。量子力學認為:

普朗克長度,為有意義的最小可測長度。普朗克長度由引力常數、光速和普朗克常數的相對數值決定,它大致等於1.6x10的-35次方米,即1.6x10-33厘米,是一個質子大小的1022分之一。

而由普朗克長度形成的空間,即為最小的不可再分的空間,繼續分下去是沒有任何意義的。也就是說,黑洞再小,也是有體積的,而黑洞的質量認為可測量,由此可以求出黑洞密度。只是這個數值是否可以測量是個問題。
不過,由於在奇點處,所有的物理學定律都不適應,因此黑洞的奇點體積是否會比普朗克長度所組成的空間還小,它是否有體積一直存在爭論。
不過個人認為,它是有體積的。
此為個人觀點,如有不同看法,望布不吝指出。


先想清楚黑洞大小怎麼定義


密度有,不過原本比一個太陽還N百倍的東西突然被壓縮到一個點上,密度之大無法用普通數字表達


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