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黑洞的逃逸速度是多少?

来源:新能源网
时间:2024-08-17 13:36:11
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黑洞的逃逸速度是多少?热心网友:根据万有引力知识,得出质点逃逸出黑洞的最小速度大于光速300000km/s。 1.逃逸速度计算:v=(2GM/R)^0.5,其中G是引力常量,M是

热心网友:

根据万有引力知识,得出质点逃逸出黑洞的最小速度大于光速300000km/s。

 

1.逃逸速度计算:v=(2GM/R)^0.5,其中G是引力常量,M是天体质量,R是天体半径。由于有两个变量(M和R),天体的质量和其逃逸的速度不是简单的比例关系。 球星天体的逃逸速度计算式可以由引力势能推导。 设无穷远处的引力势能为0,则距离天体质心r处的质量为m的物体具有的引力势能为: Ep=∫(GMm/r^2)dr=-GMm/r; 最小逃逸动能为:Ek(min)=0.5mv^2=0-Ep; 解得v=(2GM/R)^0.5。 2.没有质量限制。 只要逃逸速度不小于光速就算黑洞了。对于不自转的黑洞,等价于其半径不大于该质量天体史瓦西半径。 史瓦西半径rs=Gm/c^2。(推导从略,严格应用广义相对论,虽然经典力学也能推导出相同的结果。) 地球的史瓦西半径只有约8.9毫米,也就是说如果地球质量相等的天体形成的黑洞只比一颗黄豆略大。太阳的史瓦西半径约3千米。 史瓦西黑洞就是所谓“寻常黑洞”,它是直接由较大的恒星演化而来的。恒星到晚期时核燃料消耗殆尽,辐射压(光压)急剧减弱,星体在其自身引力的作用下坍缩。若质量(指原恒星的质量)大于8倍的太阳,其产物就是黑洞。在宇宙空间里,此类黑洞具多数,其最大质量一般不超过50倍太阳。 当然,恒星系中央黑洞更大。 不过按照大爆炸学说,在宇宙形成早期可能会产生一些质量为10的15次方克的小黑洞。 ---- 参考资料:(修订版次1,+ http://baike.baidu.com/view/27620.htm+ http://baike.baidu.com/view/411034.htm。)