因為黑洞的奇點擁有無限大的密度,於是就有網友問:黑洞的質量有沒有上限呢?會不會一個黑洞質量是無窮大的?
黑洞的質量有沒有上限?要想知道這個問題,首先需要弄明白的是,黑洞是如何形成的,其次需要了解的是黑洞奇點的密度為什麼會無窮大,再次是必須要弄清楚的是在沒形成黑洞之前的黑洞,即是黑洞的前身,它是什麼,它的質量有多大。弄清楚了這三個問題,很自然地,會不會有一個質量無窮大的黑洞的問題也就很容易理解了。
首先,黑洞是由恆星死亡後,由於其核聚變無法再進行而失去了一個可以向外擴張的力,進到導致了萬有引力可以在已經沒有任何可與之對抗的力的情況下把恆星上的物質吸引至其中心。最終的結果就是恆星不斷地往中心坍塌,整個恆星的質量坍縮成了一個奇點而形成了連光線都無法在它周邊逃逸的黑洞。
其次,黑洞奇點密度的無窮大的本質就是因為它在擁有固定質量的前提下而擁有無限小的體積。我們知道在質量恆定的前提下,體積的大小跟密度是成反比的,而黑洞的存在將體積與密度的關係給演化到了極致。這種極致的演化讓人產生一種錯覺,那就是在黑洞奇點擁有無限大的密度的情況下,很多人會誤認為它也同時會擁有著無限大的質量。
再次,黑洞的前世的質量有多大,它在形成黑洞之初的質量就有多大。依照愛因斯坦的質能方程來看,質量可以轉化為能量,可是在恆星形成黑洞之時,其並沒有質量轉化成能量或者是能量轉化為質量而被其大量吸收的事件發生,也就是說,黑洞的形成是在一定的質量基礎上形成的。黑洞的形成不會產生質量,也不會使質量消失。質量的存在形式不過是以恆星的元素轉化為黑洞的奇點而已。
黑洞的形成僅是在原有的恆星質量的基礎上轉化而來的,這過程不會產生任何的質量,所以說,一個擁有無窮大的質量的黑洞是不可能存在的。