無(wú)論多大的黑洞,其實(shí)半徑是零,它沒(méi)有體積,只是一個(gè)空間,我們是看不到的。
謝邀。問(wèn)題還是改成:黑洞密度會(huì)增大么?
欲知黑洞狀態(tài),只能通過(guò)間接推測(cè)。以下,我先給出兩個(gè)公理性預(yù)設(shè),采用唯象方法論,分析原子態(tài)與中子態(tài)的可壓縮性。![]()
天體與粒子皆可逼近一個(gè)球形漩渦體。
解釋:不管這些廣義天體的真實(shí)形態(tài)是形形色色的不規(guī)則體,只要它們足夠遠(yuǎn)或者足夠小,按微積分法則,就可抽象為統(tǒng)一的剛性化或質(zhì)點(diǎn)化的球形漩渦體,簡(jiǎn)稱漩渦體。![]()
漩渦體的自旋與繞旋是互為因果的。
正因?yàn)樽孕?,才有了球形漩渦體,自旋是廣義天體自我存在形式的主要?jiǎng)訖C(jī)。
正因?yàn)殇鰷u體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不均衡,赤道最大兩極最小,導(dǎo)致漩渦體趨向扁平化,扁平化則導(dǎo)致軸向傾斜,軸傾斜導(dǎo)致繞旋/進(jìn)動(dòng)/漂移/震蕩。
自旋必然繞旋,其它天體引力場(chǎng)會(huì)加劇軸向傾斜。進(jìn)而可推:漩渦體必有自己的繞旋空間,或震蕩范圍,或振幅。
可推:如果沒(méi)有外界,宇宙就不可能有繞旋空間,就不可能是一個(gè)漩渦體系,即:宇宙只能是有無(wú)限個(gè)漩渦系無(wú)序震蕩的封閉體系。
原子態(tài)的可壓縮性
原子態(tài)(不同于晶體態(tài))是純?cè)诱鹗幍奈飸B(tài),例如金屬鈉的原子云。
以氕原子為例,考慮在低中高三種典型溫度下氕原子的震蕩速度,進(jìn)而估算原子態(tài)的密度。
1. 激光制冷下,原子態(tài)的最低密度
氕原子的質(zhì)量:m=1.673e-27kg;
原子震蕩的速度:v=0.001m/s;
原子震蕩的波長(zhǎng):λ=h/mv=3.8e-4m;
原子震蕩的半徑:R=λ/2π=6.1e-5m;
原子震蕩的體積:V=4.2R3=9.5e-13m3;
原子云最低密度:ρ=m/V=1.8e-15kg/m3;
2. 通常情況下,原子態(tài)的常見(jiàn)密度
氕原子的質(zhì)量:m=1.732e-27kg;
原子的震蕩速度:v=500m/s;
原子物質(zhì)波波長(zhǎng):λ=h/mv=7.7e-8m;
原子的震蕩半徑:R=λ/2π=1.2e-8m;
原子的震蕩體積:V=4.2R3=7.3e-24m3;
原子態(tài)常規(guī)密度:ρ=m/V=2.4e-4kg/m3;
3. 在4000K下,原子態(tài)的最大密度
晶體態(tài)鎢的熔點(diǎn)3422°C沸點(diǎn)5555°C,把原子態(tài)最高溫設(shè)為4000K,過(guò)高會(huì)變成等離子態(tài)。
氕原子的質(zhì)量:m=1.732e-27kg;
原子震蕩的速度:v=√(3kT/m)=9800m/s;
原子震蕩的波長(zhǎng):λ=h/mv=3.9e-10m;
原子震蕩的半徑:R=λ/2π=6.2e-11m;
原子震蕩的體積:V=4.2R3=1e-30m3;
原子態(tài)最高密度:ρ=m/V=1700kg/m3;![]()
中子態(tài)的可壓縮性
不妨承認(rèn),當(dāng)質(zhì)量超大時(shí),恒星就從等離子態(tài)變成中子態(tài),即等離子體中的正負(fù)電子湮滅,正電子是質(zhì)子內(nèi)三夸克的疊加,湮滅反應(yīng)的溫度是中子態(tài)的起點(diǎn)溫度。
電子的質(zhì)量:m=9.11e-31kg;
中子的質(zhì)量:m'=1.673e-27kg;
電子康普頓波長(zhǎng):λ=2.42e-12m;
電子康普頓速度:v=h/mλ=c;
湮滅反應(yīng)的溫度:T=mc2/3k=2e10K;
中子震蕩的速度:v=√(3kT/m')=2.2e7m/s;
中子震蕩的波長(zhǎng):λ=h/m'v=1.74e-14m;
中子震蕩的半徑:R=λ/2π=2.8e-15m;
中子震蕩的體積:V=4.2R3=9.2e-44m3;
中子態(tài)常規(guī)密度:ρ=m/V=2e16kg/m3。
結(jié)論
①20億開(kāi)下,中子震蕩速度v=0.073c;中子星密度為2億億kg/m3。
②黑洞是超級(jí)中子星,中子震蕩的速度v>0.073c是完全可能的。黑洞會(huì)不斷吸積增質(zhì),中子態(tài)的密度,也會(huì)不斷增大。
好了,本答stop here。請(qǐng)關(guān)注物理新視野,共同切磋物理邏輯與中英雙語(yǔ)的疑難問(wèn)題。
黑洞是現(xiàn)在宇宙中密度最高的物質(zhì),在黑洞視界內(nèi)連光也無(wú)法逃脫,被認(rèn)為是密度無(wú)限的奇點(diǎn)。恒星、白矮星、中子星的密度與黑洞相比還差十萬(wàn)八千里,所以還可以壓縮的。黑洞這種密度無(wú)限的性質(zhì)其實(shí)可看成是四維物質(zhì)。這個(gè)相當(dāng)于三維物質(zhì)放在二維紙宇宙一樣,三維物質(zhì)在二維宇宙看來(lái)也是密度無(wú)限的物質(zhì),也會(huì)當(dāng)成奇點(diǎn)看。
所以“黑洞”就是四維物質(zhì),四維物質(zhì)在三維宇宙里是無(wú)法再壓縮的,除非將“黑洞”打回在四維宇宙中,在四維宇宙中這個(gè)“黑洞”是一般物質(zhì),可以再次壓縮成為五維物質(zhì)即四維宇宙中黑洞。
當(dāng)物體不斷加速到接近光速,能量不斷轉(zhuǎn)化為質(zhì)量,物體質(zhì)量無(wú)限大,時(shí)間不斷變慢,直至停止,就會(huì)變成黑洞。
當(dāng)大質(zhì)量天體坍縮,引力無(wú)限大,體積無(wú)限小,就會(huì)變成黑洞。
宇宙形成初期,大質(zhì)量物質(zhì)團(tuán)坍縮形成原始黑洞。
黑洞里面的狀態(tài)已經(jīng)不是物質(zhì)形態(tài),時(shí)間已經(jīng)不存在了。那里面已經(jīng)不遵守物質(zhì)世界的任何規(guī)律,物質(zhì)世界里壓縮意味著體積變小密度加大,但在黑洞里密度和體積這樣的概念是不是存在,不好說(shuō),沒(méi)人真正見(jiàn)過(guò)黑洞事件視界里面究竟是什么。
理論上把基本粒子壓縮到普朗克長(zhǎng)度的層次就無(wú)法再壓縮了,黑洞還差得遠(yuǎn)。
