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什麽是黑洞的史瓦西半径? (Schwarzchild raduis)

导读:

  史瓦西半径这词常常在谈论黑洞的时候提到, 但什麽是史瓦西半径呢?

  史瓦西半径这词常常在谈论黑洞的时候提到, 但什麽是史瓦西半径呢?

我们知道, 黑洞具有强大的重力场, 如果物体太接近黑洞, 就会由於黑洞的强大重力而逃不出来. 而史瓦西半径的意义就是说, 在史瓦西半径之内的物体, 即使加速到接近光速, 也没有办法逃离黑洞. 在史瓦西半径之外的物体, 可以逃离黑洞的重力场.

史瓦西半径Schwarzchild radius的公式是这样的:

Rs = 2GM / C2

一个简单的记法是这样记的

GMm/Rs = 1/2 mC2 

=>  Rs = 2GM / C2

不过这不是正确的推导方法, 事实上这个公式是由广义相对论的史瓦西解(Schwarzchild Solution)所得到的结果. 这个解告诉我们广义相对论预测一种物体, 那就是黑洞. 只要接近这个物体到一个限度, 你就会发现时空被一个球面(半径为史瓦西半径)分割成两个性质不同的区域, 这个球面称为事界(Event horizon). 

利用上面的公式, 我们也可以来做些好玩的事情. 首先, 我们可以算出太阳的Schwarzchild Radius, 我们可以发现, 太阳的史瓦西半径是3km, 也就是说, 质量跟太阳一样的黑洞, 如果物体接近到3km以内, 就逃不出来了. 而地球的史瓦西半径为0.9cm

我想如果想要研究黑洞的性质, 就必须要修习广义相对论, 才能对黑洞与宇宙了解深入一点.