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黑洞的大小计算方法

发布时间:2022-09-13 22:55:23

1. 黑洞的直径是怎么计算的呀

你好!!鉴于黑洞呢!我们无法直接观察到它的存在!所以!!天文学家们会首先进行观测,就是黑洞虽然无法看到!但是由于他的引力超大!他会对他周围的恒星、行星等造成影响!所以天文学家们就根据观测周围的恒星的运动来观察并计算的!一般在黑洞周围的恒星他们的运行速度非常之快!即使在望远镜下也很清晰的看得到他们运动非常快!!所以!计算黑洞的大小是根据他的引力场范围来计算的!!而且引力场会对周围的天体造成很明显的影响这也可以观测到得!!希望我的回答能帮助你!!祝你愉快!谢谢!!!!

2. 黑洞有体积吗如果有,是怎么算出来的

首先,给黑洞个定义:黑洞是一个时空的黑暗区,由一些质量颇大的星体经重力塌缩后,所剩余的东西就成了黑洞。它的基本特征是有一个封闭的视界,这视界就是黑洞的边界,一切外来的物质和辐射可以进入这视界以内,但视界内任何物质都不能从里面跑出来。我们可用一句”有入无出”来形容它。然后,看它是怎么产生的: 当一颗质量相当大的星体之核能耗尽(超新星爆发)后,残骸质量比太阳质量高3倍的恒星核心会演化成黑洞(若中子星有伴星,而中子星吸收足够伴星的物质,也能演化成黑洞)。在黑洞内,没有任何向外力能维持与重力平衡,因此,核心会一直塌缩下去,形成黑洞。
当物质掉进了事界,纵使以光速计算,也不能再走出来。
爱因斯坦以几何角度把黑洞解释为空间扭曲的洞,物质随空间而行,如果空间本身就是洞,是没有物质可逃出的。黑洞分为四种:恒星演化出来的黑洞、原始黑洞、重量级黑洞和研究中的中量级黑洞。黑洞也有界限?
当一个黑洞形成后,所有物质都会向中心塌缩成一个非常细小的质点,称为奇点,黑洞的表面层称为“事件穹界”。
而这表面层和中心奇点的距离就是史瓦半径。任何物质要从黑洞的史瓦半径跑到外面去,它的逃离速度便要大于光速。
但根据狭义相对论,光速是速度的极限,因此,一切物质到了事件穹界便扯向中心的奇点,永不能逃出来。 黑洞是看不见的吗?
黑洞是个因为重力太强以致连速度最快的光也无法脱离的天体。黑洞周围的时空也受到重力的影响而扭曲,产生了一个"事地平面",任何物质只要被它吞噬就再也逃脱不出这范围,它的半径称为"重力半径"。由于连光也无法脱离,所以无法看到事象平面之内侧。
人类对一直只是存在于理论范畴内的黑洞,已透过哈勃太空望远镜,有了进一步的证据。于仙女座大星系M31附近的M32发现了一个质量大于太阳三百万倍的黑洞。M32是在我们的银河系附近,距离地球2.3百万光年的星系。它是人类所知密度最高的星系,于直径只有一千光年的范围内(我们的银行河系直径约十万光年),包含了四百万颗星,中心和密度是我们的银河系100个一百万倍左右。假设你生活于M32中心的行星上,你会见到一个密布星光的夜光,光度比一百倍满月还要亮。科学家是由星星于该星系的活动,及其中心密度而推测的。此星系内之星星移动速度较其它一般星系每秒快了100公里。
由于黑洞不能发出光线,体积又非常细小,所以是不可能用天文望远镜规测得到地的。但根据理论,如果一对双星中的伴星是黑洞,那么主星的物质被吸引向黑洞而形成一个吸积环。由于吸积环的物质互相摩刷而引起高温,因而辐射X光线。于是,黑洞搜索者就将重点于X射线密近双星上。

3. 黑洞的体积如何

根据霍金的理论,黑洞的总表面积不变,还有黑洞的无毛定理,即黑洞只有
质量,角动量,电荷量三个参量唯一确定,不包括体积,也就是说黑洞的体积是不可确定的,黑洞是会“蒸发”的,黑洞也会辐射,体积也会相应变小,所以说黑洞的体积是不可确定的,计算也是没有意义的

4. 黑洞量级如何计算

黑洞质量的计算,主要通过测得史瓦西半径,然后根据史瓦西半径,可计算出一个天体要维持形态的最小半径,根据黑洞的半径可反推算其质量,Rs=2Gm/c^2。
以下是推导过程:

由 F=GmM/r^2得知,r 越小,则F越大。而引力F 正比于 物体吸引落下速度V,且速度V最大值为c。求星体半径临界直(V=c之 r 临界直) ; 即史瓦西半径。

由 F=ma=mg 得 GMm/r^2 = mg,故 g = GM/r^2。

由固定重力场位能得非固定重力场位能公式a,将 E=mgh 代换成 E=GMmh/r^2,且 h=r 故 E=GMm/r 表位能b。

列受星体吸引物质之速度与位能对应式,求得临界半径r(史瓦西半径)1/2 mv^2 = GMm/r,做 洛伦兹 变换1/2 mv^2/√(1-v^2/c^2)= GMm/r√(1-v^2/c^2),得到r = 2GM/V^2。

当v=c 求r之临界直则全式可得Rs = 2GM/c^2 ,Rs为史瓦西半径 。左为史瓦西半径公式(G为引力常数,M为恒星质量,c为光速)。

如果仅从史瓦西半径看,所有半径尺度和质量大小的黑洞的存在都是可能的。

5. 黑洞面积的计算方程是什么

黑洞半径
的史瓦西公式
R=2Gm/cc
中,G
是万有引力常数,并非你写的重力加速度
g

用重力加速度的量纲代入,的确是你说的这样。
但是请用万有引力量纲代入。
R
=
GM/cc
=
(牛顿
米米/千克千克)*
千克/(米米/秒秒)
=
牛顿
秒秒
/千克
=
(千克
米/秒秒)*秒秒/千克
=

============================================
而如果用重力加速度代入的话,
R
=
gm/cc
=
(米/秒秒)*千克/(米米/秒秒)
=千克/米

6. 黑洞的体积如何算

根据霍金的理论,黑洞的总表面积不变,还有黑洞的无毛定理,即黑洞只有 质量,角动量,电荷量三个参量唯一确定,不包括体积,也就是说黑洞的体积是不可确定的,黑洞是会“蒸发”的,黑洞也会辐射,体积也会相应变小,所以说黑洞的体积是不可确定的,计算也是没有意义的

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