怎么估計黑洞壽命 黑洞的壽命和大小一般多長,多大?
黑洞的壽命和大小一般多長,多大?黑洞不是永久的。它們也會因為某種輻射而蒸發(fā)。很難估計一般黑洞蒸發(fā)的時間,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,多大?
黑洞不是永久的。它們也會因為某種輻射而蒸發(fā)。很難估計一般黑洞蒸發(fā)的時間,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)。一個質(zhì)量為100萬噸的黑洞可以存在10年。只有那些壽命超過宇宙年齡(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)時間比宇宙的年齡要長得多,因為蒸發(fā)是一種量子現(xiàn)象,它只發(fā)生在相當于基本粒子直徑的非常小的尺度上。因此,蒸發(fā)對于質(zhì)量大于一座山的黑洞來說是完全無關的,不管它們是在早期宇宙中形成的,還是在后來的超新星爆炸中形成的。事實上,大黑洞的質(zhì)量增加比蒸發(fā)快。
理論上:因為黑洞有輻射,所以可以推斷黑洞也有壽命。
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
以上公式說明只有當一個黑洞的質(zhì)量洞是無限的,沒有輻射,但實際上是不可能的。因此,盡管黑洞越大,它的壽命就越長(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6萬億噸,相應的施瓦茨半徑是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,地球就會變成一個黑洞。
黑洞是宇宙中最極端的天體。根據(jù)相對論,如果一個質(zhì)量物體的體積被壓縮到施瓦西半徑以下,它就會變成一個黑洞。黑洞的中心有一個奇點,黑洞的所有質(zhì)量都集中在這個奇點上。
當所有物體進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,地球?qū)氖┩呶靼霃綖?.85mm。
一旦黑洞形成,它巨大的引力會吸收周圍的物質(zhì),黑洞也會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,一個黑洞的大小相當于地球的質(zhì)量,它的理論壽命是10^48年,可以說是非常長的。
在天文學中,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)量至少是太陽的幾倍。小黑洞只能在宇宙開始時形成,稱為微黑洞。然而,還沒有發(fā)現(xiàn)存在微小黑洞的證據(jù)。
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