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黑洞是由恒星演化来的,那为什么恒星不能吸住光?

我们知道,黑洞的引力非常大,大到连宇宙中速度最快的光都无法逃脱。我们又知道,引力的大小与质量正比,也就是说黑洞的引力之所以这么大,是因为

我们知道,黑洞的引力非常大,大到连宇宙中速度最快的光都无法逃脱。我们又知道,引力的大小与质量正比,也就是说黑洞的引力之所以这么大,是因为它超大的质量。我们还知道,黑洞是由大质量的恒星演化而来。

思考一下,大质量恒星在坍塌成黑洞时,会发生超新星爆发而损失很多质量,因此这颗恒星在演化成黑洞之前,必定比黑洞的质量还要大,相应的引力也要比黑洞大。

那么问题就来了,既然黑洞能吸住光,黑洞是由恒星演化来的,而恒星的引力更大,那为什么恒星不能吸住光?

我们需要先简单了解一下黑洞是怎么回事,通常来讲黑洞是一个空间区域,其中心有一个密度无限大、体积无限小的奇点,理论上来讲,黑洞的所有质量都集中在这个奇点上。

由于引力的大小与距离的平方成反比,当一个物体与奇点的距离缩小到了一个临界值时候,引力会增大到连光速也无法逃逸的程度,也就是说这个物体再也无法逃脱奇点产生的引力了。

这个临界值就是黑洞的史瓦西半径,其计算公式为史瓦西半径R = 2Gm/c^2 (其中G代表引力常数,c代表光速,m代表质量)。

可以看到,一个物体的史瓦西半径是非常小的,比如说太阳的史瓦西半径约为3公里。

需要指出的是,并不是说把太阳的半径压缩到3公里,它就变成了黑洞。而是说如果把太阳所有的质量,都压缩进一个小于其史瓦西半径的区域,那么当一个物体与这个区域的质心之间的距离小于3公里的时候,它就再也无法逃逸。



有了以上的认识,我们就可以清楚地知道这个问题的答案了。

黑洞的“前身”,大质量的恒星,它的质量确实很大,引力也很大,但是它的体积也很大,所以它的引力无法达到能够吸住光的强度。而只有将它压缩成一个小于其史瓦西半径的物体,它的引力才可以吸住光。

顺便讲一下,科学家将可观测宇宙的质量代入史瓦西半径公式,得出的结果是可观测宇宙的史瓦西半径居然高达400多亿光年,这与可观测宇宙的半径非常近似。于是推测出一个有趣的结论,那就是我们可能生活在一个黑洞中!
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