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黑洞的逃逸速度是多少?

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 13:36:11
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黑洞的逃逸速度是多少?熱心網(wǎng)友:根據(jù)萬有引力知識(shí),得出質(zhì)點(diǎn)逃逸出黑洞的最小速度大于光速300000km/s。 1.逃逸速度計(jì)算:v=(2GM/R)^0.5,其中G是引力常量,M是

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根據(jù)萬有引力知識(shí),得出質(zhì)點(diǎn)逃逸出黑洞的最小速度大于光速300000km/s。

 

1.逃逸速度計(jì)算:v=(2GM/R)^0.5,其中G是引力常量,M是天體質(zhì)量,R是天體半徑。由于有兩個(gè)變量(M和R),天體的質(zhì)量和其逃逸的速度不是簡單的比例關(guān)系。 球星天體的逃逸速度計(jì)算式可以由引力勢能推導(dǎo)。 設(shè)無窮遠(yuǎn)處的引力勢能為0,則距離天體質(zhì)心r處的質(zhì)量為m的物體具有的引力勢能為: Ep=∫(GMm/r^2)dr=-GMm/r; 最小逃逸動(dòng)能為:Ek(min)=0.5mv^2=0-Ep; 解得v=(2GM/R)^0.5。 2.沒有質(zhì)量限制。 只要逃逸速度不小于光速就算黑洞了。對于不自轉(zhuǎn)的黑洞,等價(jià)于其半徑不大于該質(zhì)量天體史瓦西半徑。 史瓦西半徑rs=Gm/c^2。(推導(dǎo)從略,嚴(yán)格應(yīng)用廣義相對論,雖然經(jīng)典力學(xué)也能推導(dǎo)出相同的結(jié)果。) 地球的史瓦西半徑只有約8.9毫米,也就是說如果地球質(zhì)量相等的天體形成的黑洞只比一顆黃豆略大。太陽的史瓦西半徑約3千米。 史瓦西黑洞就是所謂“尋常黑洞”,它是直接由較大的恒星演化而來的。恒星到晚期時(shí)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(zhì)量(指原恒星的質(zhì)量)大于8倍的太陽,其產(chǎn)物就是黑洞。在宇宙空間里,此類黑洞具多數(shù),其最大質(zhì)量一般不超過50倍太陽。 當(dāng)然,恒星系中央黑洞更大。 不過按照大爆炸學(xué)說,在宇宙形成早期可能會(huì)產(chǎn)生一些質(zhì)量為10的15次方克的小黑洞。 ---- 參考資料:(修訂版次1,+ http://baike.baidu.com/view/27620.htm+ http://baike.baidu.com/view/411034.htm。)