黑洞的密度真的是無窮大嗎?新的理論證明是錯的嗎?

張芝龍


題主你成功把量子力學跟廣義相對論在黑洞問題上統一了😂

現在物理學兩大基礎理論量子力學和廣義相對論最大的矛盾就在於對黑洞的描述上,你居然直接用量子力學的希格斯機制來規定廣義相對論的奇葩黑洞😂

首先,根據質能方程,質量和能量是一回事。事實上當把能量禁閉在一個狹小空間裡,它就會表現為質量,比如攜帶強力的膠子本身是沒有質量的,但它攜帶著強力的能量,當它被禁閉在強子裡面,即質子、中子裡面時,就表現為質子、中子的質量,這來自於膠子所攜帶的能量表現的質量佔了強子總質量的90%以上。事實上廣義相對論場方程裡用的就不是質量,而是能量動量張量。所以描述裡的第一點有什麼問題嗎?

第二,質量是希格斯場賦予的,這是量子力學的東西,跟廣義相對論不通用。

第三,同上,黑洞暫時不歸量子力學管┐(´-`)┌另外你誤會量子力學裡,在量子場論裡,基本粒子是沒有體積的,所以希格斯玻色子是沒有體積的╮(╯_╰)╭按照量子力學裡黑洞中心確實不能無窮小,不能有奇點,但這並不是因為什麼粒子球體積不為0,而是因為不確定性原理不允許奇點出現,否則位置和動量就同時確定了。但前面說了,黑洞是引力理論弄出來的東西,不歸量子力學管。┐(´-`)┌


星宇飄零2099


根據廣義相對論的推演,黑洞是宇宙中存在的一種質量相當大的天體或星體。廣義相對論進一步推斷,黑洞中存在一個時空破裂的奇點,這是一個體積無限小、密度無限大、引力無限大、時空曲率無限大的點,在這個點,目前所知的物理定律無法適用。根據目前的黑洞理論,所有落入黑洞視界的物質,都會繼續墜入奇點之內,這就意味著,真正的黑洞,實際是在奇點之內,那麼黑洞密度無限大這一說法就可以成立。

但我們平時理解的黑洞,實際是有大小的,因為黑洞存在一個視線視界,所有落入黑洞的物質,在進入視界之後都不可再返回,也不可能被觀測到。因此視界是黑洞能被我們看到的最後邊界,這個邊界的大小在並不嚴格的意義上可以等同於黑洞的史瓦西半徑,和黑洞的質量密切相關,黑洞質量越大,史瓦西半徑越大。這樣我們通常所說的黑洞密度,實際就是黑洞質量除以它的史瓦西半徑內的體積,這個數值當然不可能無限大,質量越大的黑洞,其密度減小得越快,因為黑洞的體積和黑洞質量的三次方成正比。根據計算,一個37.7億倍太陽質量的黑洞,其密度就和地球上空氣的密度差不多了,而一個和宇宙差不多大的黑洞(注:這個說法並不嚴謹),其密度也正好和宇宙中物質的密度差不多大,這讓很多人有理由懷疑,我們的宇宙是不是就是一個黑洞呢?

所以這個問題的答案就是,如果黑洞指的是隱藏在視界中的奇點,黑洞的密度當然是無限大的;如果黑洞是指我們能看見的視界範圍,那麼黑洞的密度就有一個定值,這個值和黑洞的質量密切相關。


徐德文


答:目前人類對黑洞性質的研究還不夠深入,所以下結論還太早。當前描述黑洞最成功的理論是廣義相對論,廣義相對論就認為黑洞奇點的密度無窮大,或許這只是科學的權宜之計吧!


題主的這個問題,是當前科學界最前沿且最艱深的問題,目前還沒有合理的解釋。



在描述宇宙的各種理論當中,愛因斯坦的廣義相對論與觀測符合得最好,而且黑洞本身也是廣義相對論預言的。


在廣義相對論中,描述黑洞奇點就是一個體積無窮小、密度無窮大的點,這在我們看來有點不可思議。



不過,我們也無需去深究這個密度發散的模型,因為完全有可能,這就是理論本身的缺陷造成的,理論的不完善造成了結果的發散。


就如萬有引力定律一樣,當兩個物體無限靠近時,萬有引力定律描述到它們之間的引力將會無窮大,這顯然是荒謬的。

原因在於:沒有考慮宏觀物體是由微觀粒子組成,這正是量子力學研究的內容,於是考慮量子力學後,萬有引力發散的問題就解決了。



那麼當前的黑洞奇點,也可能是類似的原因,或許廣義相對論還不是完備的,在極端的情況下導致了發散的結果。只有出現全新的理論來解釋黑洞奇點,並完善廣義相對論後,或許黑洞奇點的密度,就不再是發散的值。




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艾伯史密斯


黑洞的密度真的是無窮大嗎?新的理論證明是錯的嗎?

首先麻煩不要將量子力學扯進廣義相對論中的黑洞裡面來,因為這兩個最無法統一的地方就是宇宙中最奇葩的天體!因為廣義相對論中描述的黑洞是允許有密度無限大的奇點存在的,而量子力學不不允許有這樣的事實存在.....愛老頭出來和普老頭打一架,誰贏了我就聽誰的........

看上去還是普朗克帥一點啊....喜歡帥哥的美女們投普朗克一票吧....!!

不過個人比較支持愛因斯坦,但各位請不要將黑洞的視界和奇點混淆起來,視界只是黑洞不可逃逸的區域,而奇點才是真正的黑洞質量所在,如果以視界的體積計算黑洞密度的話,確實是不大的,而且質量越大的黑洞密度越小,一個超過了38億倍太陽質量以上的黑洞,密度幾乎和我們地球上空氣沒有多少區別了!

因此在排除掉量子力學的干擾之後,你如果想要計算密度的話,就要你如何去界限黑洞的體積了,如果按奇點算,那麼密度就是無限大,如果按視界算.....那麼其密度是有限的!

個人認為黑洞密度應該按奇點算....因為這才是黑洞真正的精髓所在!!


星辰大海路上的種花家


物理學是越整越亂,搞到邏輯都沒了。按照相對論,物質沒有萬有引力,是空間彎曲效應。那麼在相對論裡就不應該有黑洞這種天體。黑洞如果存在,相對論就不正確,因為只有萬有引力才能解釋黑洞存在。質量越大引力越大,最後原子結構坍塌,所有的基本粒子粉碎成普朗克球,密度達到極限值。這樣才是黑洞,但是又有問題,黑洞與宇宙大爆炸的奇點發生矛盾,黑洞的密度已經是極限值了。那麼奇點的密度怎麼可能呢?奇點就是一個普朗克球。黑洞是無數的普朗克球。這下好了,把宇宙大爆炸理論推翻了。辛辛苦苦幾百年,物理學的成就歸零。


眾妙之門


裡洞首先是可測空間內的一個奇點。但奇點不是一個幾何點,是幾何點的一個鄰域。從可測空間來看,是一個邊界模糊的小域。從點集來看,與原空間是等勢的點集。即奇點內的點集與原空間的點集間可建立起一一對應關係。幾何上性質不同,才稱呼為奇點。因此,不能用原幾何空間內的幾何命題來進行判斷。例如,地面上之正常點,有無數個不同方問。北極點只有一個方向。是地面上的一個奇點。黑洞空間可能奇在非可測空間。沒有長寬高做概念。也就不存在密度概念。需先弄清楚非可測空間的邏緝系統,才能在此發輝空間想象。


西北大學數53畢業


根據現有的科學觀測,我個人認為宇宙是無限大,如果宇宙有邊,那所處的邊界就會有光反射宇宙不可能是黑暗的,所以不存在大宇宙爆炸。現在再來說黑洞,黑洞是超大質量恆星向內不斷坍縮形成,在這個過程中物質轉換成能量,形成強大引力能量場,任何物質都會被吸收轉換成能量並且一直向內坍縮,在吸收的過程中就像我們跳水一樣也會有少量的逃逸,(當然這種能量是不是暗能量就不得知)當黑洞吸收的能量足夠多時,能量坍縮到不能再坍縮時,黑洞就會爆發,能量再次轉換成物質,形成星系,這個過程也就產生我們所觀察的什麼紅移藍移等等一些現象,因為黑洞的爆發範圍肯定遠遠要大於我們所能觀察的範圍。


濤鍋63944489


黑洞質量無限大本身就是一個危命題。如果質量無限大,必然會引力無限大,引力力界也會無限大,結果是宇宙萬物都會向黑洞質點集中消失,一切虛無!實際上,黑洞邊界的大小決定於組成黑洞初始物質的多少,當引力所吸收的物"質量"達到邊界點時,黑洞即爆炸並毀滅。生成~臨界~毀滅~暗物質,所有黑洞如此週而復始。


盤古天


在宇宙中,物質是什麼?電孑與原子核鎖住空間,即為物質。在宇宙中,一定存在一正一負。因此,宇宙中,一定存在不被電孑與原子核鎖定的空間,這個空間相當活躍。人類觀察這個空間時,認為是黑洞。


仁26216079


我們知道星球的質量越大吸引力也越大,就認為黑洞的密度一定很大。這是隻看到現象不認識本質的思維。為什麼密度大質量大吸引力就大,因為密度大的物質裡面空間小,質量大的物體裡面空間也相對小,這才是吸引力的本質。而黑洞裡面沒有空間,所以吸引力也最大,並不是它的密度高,黑洞裡面沒有密度說。


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