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把地球壓縮到多大,才能變成一個黑洞?

地球變成黑洞後,史瓦西半徑為8.85毫米,也就是一個普通湯圓的大小,壽命為10^48年,表面溫度為0.02K。

黑洞是廣義相對論預言的天體,愛因斯坦在1915年提出廣義相對論後,次年德國科學家卡爾·史瓦西,就得到了廣義相對論場方程的一個限制性解,該解描述的是一個靜態的黑洞,既史瓦西黑洞。

史瓦西黑洞的性質,由黑洞的質量決定,該黑洞對應一個史瓦西半徑:

描述當任何物體的實際半徑,小於對應的史瓦西半徑時,都會塌縮成黑洞;黑洞中心有一個奇點,黑洞質量集中在這個奇點上,廣義相對論描述奇點密度無窮大,半徑無限小。

地球質量m=5.965*10^24千克,帶入公式可以求出地球對應的史瓦西半徑為:

R=2Gm/c^2≈8.85mm;

可以想像,把整個地球壓縮成一個湯圓大小,是多麼難以置信的事;在物理學中,萬有引力有這樣的能力,因為引力是沒有上限的,只要天體質量足夠大,就會在引力作用下塌縮成黑洞。

史瓦西黑洞對應一個溫度,溫度和黑洞質量成反比,地球質量的黑洞對應溫度約為0.02K,接近絕對零度。

一切落入黑洞的物體,只能以霍金輻射的方式損失質量,如果黑洞不再吸收物質,那麼將會因為霍金輻射蒸殆盡,地球質量的黑洞,理論壽命為10^48年數量級,比我們宇宙年齡還高10^38倍。

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