怎么估計(jì)黑洞壽命 黑洞的壽命和大小一般多長(zhǎng),多大?
黑洞的壽命和大小一般多長(zhǎng),多大?黑洞不是永久的。它們也會(huì)因?yàn)槟撤N輻射而蒸發(fā)。很難估計(jì)一般黑洞蒸發(fā)的時(shí)間,但有些小黑洞幾乎是瞬間蒸發(fā)的。根據(jù)霍金的量子力學(xué)理論,微小黑洞的基本特征是黑體輻射形式的質(zhì)量蒸發(fā)
黑洞的壽命和大小一般多長(zhǎng),多大?
黑洞不是永久的。它們也會(huì)因?yàn)槟撤N輻射而蒸發(fā)。很難估計(jì)一般黑洞蒸發(fā)的時(shí)間,但有些小黑洞幾乎是瞬間蒸發(fā)的。
根據(jù)霍金的量子力學(xué)理論,微小黑洞的基本特征是黑體輻射形式的質(zhì)量蒸發(fā),這似乎是探測(cè)此類黑洞的主要希望。
密度漲落理論表明,低質(zhì)量黑洞只能在早期宇宙中形成,黑洞的質(zhì)量越小,蒸發(fā)速度越快(黑洞的壽命與其質(zhì)量立方成正比)。一個(gè)質(zhì)量為100萬(wàn)噸的黑洞可以存在10年。只有那些壽命超過(guò)宇宙年齡(150億年)的微小黑洞才能存活到今天。這些黑洞的初始質(zhì)量必須至少為10億噸,相當(dāng)于一座山的質(zhì)量,黑洞的半徑只有質(zhì)子的大小。
質(zhì)量更大的黑洞的蒸發(fā)時(shí)間比宇宙的年齡要長(zhǎng)得多,因?yàn)檎舭l(fā)是一種量子現(xiàn)象,它只發(fā)生在相當(dāng)于基本粒子直徑的非常小的尺度上。因此,蒸發(fā)對(duì)于質(zhì)量大于一座山的黑洞來(lái)說(shuō)是完全無(wú)關(guān)的,不管它們是在早期宇宙中形成的,還是在后來(lái)的超新星爆炸中形成的。事實(shí)上,大黑洞的質(zhì)量增加比蒸發(fā)快。
理論上:因?yàn)楹诙从休椛?,所以可以推斷黑洞也有壽命?/p>
黑洞暗輻射溫度公式:T=h*C^3/8pi*k*g*M
T是黑洞暗輻射溫度
C是光速
h是普朗克常數(shù)
g是牛頓引力常數(shù)
k是玻耳茲曼常數(shù)
M是黑洞質(zhì)量
以上公式說(shuō)明只有當(dāng)一個(gè)黑洞的質(zhì)量洞是無(wú)限的,沒(méi)有輻射,但實(shí)際上是不可能的。因此,盡管黑洞越大,它的壽命就越長(zhǎng)(從公式中我們可以看出,黑洞的暗輻射溫度與其質(zhì)量成反比)。)但它也有壽命。
如果地球壓縮成黑洞的話大約有多大?
A:地球的質(zhì)量是6萬(wàn)億噸,相應(yīng)的施瓦茨半徑是8.85毫米。所以如果我們把地球的半徑縮小到8.85毫米以下,地球就會(huì)變成一個(gè)黑洞。
黑洞是宇宙中最極端的天體。根據(jù)相對(duì)論,如果一個(gè)質(zhì)量物體的體積被壓縮到施瓦西半徑以下,它就會(huì)變成一個(gè)黑洞。黑洞的中心有一個(gè)奇點(diǎn),黑洞的所有質(zhì)量都集中在這個(gè)奇點(diǎn)上。
當(dāng)所有物體進(jìn)入黑洞的施瓦西半徑后,它們不能以同樣的方式返回,它們只能通過(guò)霍金輻射逃逸。Schwarzschild半徑公式如下:
可以看出黑洞的Schwarzschild半徑與黑洞的質(zhì)量成正比,地球的質(zhì)量m=5.965*10^24kg。以此為基礎(chǔ),地球?qū)?yīng)的施瓦西半徑為8.85mm。
一旦黑洞形成,它巨大的引力會(huì)吸收周圍的物質(zhì),黑洞也會(huì)以霍金輻射的形式失去質(zhì)量。例如,霍金輻射所造成的質(zhì)量損失,一個(gè)黑洞的大小相當(dāng)于地球的質(zhì)量,它的理論壽命是10^48年,可以說(shuō)是非常長(zhǎng)的。
在天文學(xué)中,大多數(shù)黑洞是由演化末期的大質(zhì)量恒星形成的,它們的質(zhì)量至少是太陽(yáng)的幾倍。小黑洞只能在宇宙開(kāi)始時(shí)形成,稱為微黑洞。然而,還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)存在微小黑洞的證據(jù)。
好的!這是我的全部?jī)?nèi)容。喜歡我們文章的讀者應(yīng)該關(guān)注我們——阿貝·史密斯!