宇宙中有數不盡的天體,目前我們所看到的宇宙不過是一小部分,宇宙外面還有無窮大的空間。黑洞是目前為止最神秘的天體,最早是在上個世紀七十年代才發現它的身影,但是在更早之前,就有人通過數學公式推斷出它的存在。
這是個計算黑洞半徑的公式,由物理學家史瓦西結合相對論推導出來,並描述了一件事實,任何有質量的物體都可以變成黑洞。愛因斯坦在廣義相對論中提到引力波,宇宙中的天體之所以會飄浮在時空中,而且能產生相互的引力,就是因為引力波的存在。
這些天體就如放在一張網上面,質量越大造成的凹陷越深,然後對周邊的天體形成的引力越大。如果說有種天體質量很大,但是體積很小,造成的凹陷就更深,那麼周邊時空的扭曲程度也更加嚴重,最終周邊的天體想要逃離它的引力就需要一定的速度,這也是逃逸速度,物理學家史瓦西結合前面的引力場和逃逸速度計算出了史瓦西半徑:Rs=2GM/c^2Rs。
通過這個公式我們可以計算出一個物體想要變成黑洞,其半徑要縮小到多少才行,而恆星要多大的質量才能塌縮成黑洞。經過計算我們可以得知太陽需要縮小成3千米才有機會變成黑洞,而地球的史瓦西半徑只有約9毫米,其他更小的物體則半徑就更小,甚至達到納米級。
黑洞的質量和密度無限大,於是引力也變得無限大,最終連光都無法從中逃逸。不過令人好奇的是,它的體積那麼小,導致凹陷得很深,這麼久以來它吞噬了那麼多物質進去究竟又變成了什麼呢?對此很多人認為是奇點。但由於所有的人造設備都不能進去探測,因此這也成為了最難解開的謎。