黑洞有没有质量呢?如何计算?

奇怪的伯乐


这就要问题主了,黑洞怎么会没有质量呢?虽然黑洞是一种十分特殊的天体,但它们是从大质量恒星演化而来,所以黑洞当然有质量。由于黑洞不发光,我们无法直接测出它们的质量,只能通过间接方法来计算出黑洞的质量。

目前已发现的恒星级黑洞都有一颗伴星(不然的话,很难找到单独的恒星级黑洞),通过观测黑洞周围恒星的运动方式,来测出恒星的轨道半径和速度,然后再根据引力定律就能就算出黑洞的质量。通过这样的方法,天文学家测出目前距离地球最近的黑洞——A0620-00(3460光年)的质量是太阳的6.6倍。

同样地,也可以利用上述方法来测量位于星系中心的超大质量黑洞。天文学家在银心中发现了一个超大质量黑洞——人马座A*,通过测量其周围多颗绕行恒星的运动方式,可以计算出这个巨型黑洞的质量为太阳的430万倍。

此外,对于银河系之外的恒星级黑洞,可以通过探测双黑洞合并事件产生的引力波来测出它们的质量。对于银河系之外的活跃超大质量黑洞,可以通过分析它们周围吸积盘的吸积率和辐射功率来测出它们的质量。


火星一号


黑洞的质量在数学上来说就是一个时空的总质量。这里有好几种定义。

1。komar质量

这个定义要求时空有一个类时的killing矢量场。它的整个定义还需要用到hodge星算子。具体可以理解为对这个类时killing矢量场的外微分的对偶矢量做一个积分。

2.bondi-sachs质量

这个其实是一个四维动量的定义。它可以看成是辐射引力波后剩下的四动量,具体来说它是在类光方向上的拓扑2球面上的一个积分。

3.adm质量

这个其实也是一个四动量的定义。这个定义刻画的是在类空无限远的地方,它描述的是孤立的引力场系统的能量、动量与角动量。

我们讨论黑洞的时候,一般只考虑一个黑洞,所以黑洞就组成了一个时空。黑洞的质量就成了时空的总质量。在最简单的情况下,我们可以使用第1种komar质量的定义来算出黑洞的质量,比如对于最简单的史瓦西黑洞的质量

,我就用komar质量算过,是合理的。

从物理上来说,黑洞的质量是因为黑洞吸积了很多物质而产生的。比如一只猪有质量,这个猪掉进了黑洞,猪的质量就给了黑洞了。


潇轩


本人观点:由于宇宙中本来就没有什么黑洞,所以也就没有黑洞有没有质量一说。有人会说,你这是胡说八道,科学家说有黑洞,而且还发现了,你还说没有。有没有?我们事实来说话:一、关于黑洞的由来,是通过爱因斯坦先生的“引力公式”计算而产生的一个推论,最典型的描述就是,黑洞“引力非常大,能把附近的恒星吞噬”。二、黑洞看不到,所谓发现了黑洞,还是通过“引力公式”计算出了黑洞的存在。现在,我们清楚了,推论出和发现了黑洞,全靠“引力公式”。我现在要问,“‘引力公式’如果不正确”那黑洞还存在吗?事实是,目前已有很多有识之士和证据证明过去的“引力”理论并不正确,所谓“引力”并不存在,它只是一种现象而已。那么,“引力”理论需要重新改写时,靠“引力”推出来的黑洞还靠谱吗?


弓向天








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