如果把一瓶水壓縮成硬幣大小,那麼它會是一個黑洞嗎?為什麼?

未來探索菌


一瓶水假如有500ml,即0.5kg,壓縮成硬幣大小大概有19毫米。



黑洞有一個史瓦西半徑,即黑洞形成後視界的範圍,因此我們不妨假設這一瓶水壓縮後可以形成黑洞,那麼它的史瓦西半徑是:

R=2GM/c2=2*6.67*10^-11*0.5÷(3*10^8*3*10^8)=7.4*10^-27m。

這明顯比硬幣的19mm的直徑大,所以假設不成立,把一瓶水壓縮成硬幣大小無法形成黑洞。



不過,如果一瓶水壓縮成硬幣大小,那麼它的體積將會縮小735倍,這樣,水的密度會增大735倍,即變成約0.7kg/cm3,小於白矮星的密度100kg/cm3,不會形成白矮星。

不過,由於水分子之間的間隙的間隙很小,不會超過1nm,所以一瓶水根本無法有足夠的空間壓縮。故而非要壓縮的化就會導致氫開始聚變,聚變為氦以縮小體積。所以,最終把水壓縮為硬幣大小得到的根本不是水,而是一個熾熱的液氦-氧的混合物質。


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必然不會是黑洞,如果這就能成黑洞,那人造黑洞早就出來了,那水刀切割也不是水刀切割了,那就個黑洞級別的切割技術了,科技的發展也未免太容易。

黑洞是現代廣義相對論中,宇宙空間內存在的一種天體。黑洞的引力很大,使得視界內的逃逸速度大於光速。

上世紀初,德國天文學家卡爾·史瓦西(Karl Schwarzschild)通過結合愛因斯坦質能方程和萬有引力方程得出了一個解。方程是這樣的:

這個解說,如果將大量物質集中於空間一點,其周圍會產生奇異的現象,即在質點周圍存在一個界面——“視界”一旦進入這個界面,即使光也無法逃脫。這種“不可思議的天體”被美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒(John Archibald Wheeler)命名為“黑洞”。

可以說黑洞的大小取決於單位體積的質量,也可以說是單位密度。現在的一個紅雙喜乒乓球的直徑大概是40mm,如果一個黑洞也這麼大,根據已知的公式理論上講這個大小的黑洞的質量是3.36x10^22噸!!!是地球質量的5.6倍。而一瓶礦泉水怎麼壓縮它的質量也不過2斤而已。有數據顯示,如果把地球壓縮到黑洞的引力標準,其大小約9mm,如果把康師傅礦泉水壓縮到黑洞的標註,其半徑也不過1。48x10^-30mm,這簡直是一個小到無法計算的數字。

像太陽,最後燃燒殆盡後會引力坍塌成白矮星,點子正的太陽會進化成中子星,體量非常大的才會塌陷最終成為連光都能吸進去的黑洞,一瓶礦泉水壓縮成硬幣大小,頂多算得上是高級水刀而已。


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如果把一瓶水壓縮成一枚硬幣那麼大,這並不會形成黑洞,哪怕是中子星,或者白矮星那種密度都達不到。在宇宙中,從死亡恆星坍縮而來的黑洞要比題主所說的壓縮方式緻密得多,根本不是一個級別。

如果把一個物體壓縮到足夠小的程度,使得電子簡併壓力以及更強的中子簡併壓力都無法承受住,那麼,該物體就會坍縮成黑洞。黑洞的極端引力會把光束縛住,使得黑洞不會發光。由於黑洞的表面逃逸速度達到了光速,根據逃逸速度公式:

令v=c,可以推導出黑洞的半徑為:

可以看到,黑洞的大小隻取決於質量。現行的一元硬幣的半徑為12.5毫米,如果黑洞的半徑也是這麼大,那麼,這個黑洞的質量將會達到8.42×10^24千克,這是地球質量的1.4倍。相比之下,一瓶水的質量還不到1千克。要知道,把地球壓縮成黑洞,它的半徑還不到9毫米。如果把質量1千克的水壓縮成黑洞,它的半徑只有1.5×10^-27米,這要比原子小得多。

如果把質量1千克的水壓縮成半徑為12.5毫米的球體,那麼,它的密度約為12.2萬千克/立方米,這只是白矮星密度的萬分之一,更是遠遠小於中子星的密度。在宇宙中,恆星需要經歷極端的引力坍縮過程才會形成那些緻密的天體。


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不會噠。黑洞本體實際上是一個密度無限、大體積無線小的一個點。我們通常說的黑洞多大,說的是黑洞的視界半徑,這個半徑內光都沒法逃逸。又叫史瓦西半徑,Rs=2GM/c²。



如果地球變成黑洞,那麼這個黑洞的視界大小才和硬幣一樣。所以一瓶水壓成一個硬幣,距離黑洞的密度還差著十萬八千里。

水的體積彈性係數k=20.6×10 牛頓/平方米。雖然超級無敵難壓縮,地球上最深的海底壓力都幾乎壓不動水,但是按照我們人類目前的技術,多花些錢應該可以把水壓縮成題主說的那麼大密度的吧。前一陣不就是有報道說哈佛大學把氫壓縮成金屬變成常溫超導體了麼。


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理論上來說,任何具有一定質量的物體都是能夠壓縮成一個黑洞,但是如果把一瓶水(250g)壓縮成一個硬幣大小,顯然是不可能成為黑洞的,因為它的半徑還沒有達到臨界值。一枚硬幣的直徑大概是2.5釐米,就算你把地球一枚硬幣大小地球也不可能成為一個黑洞,因為相對於其質量它的半徑還沒有達到臨界值,只有達到臨界值才能成為一個黑洞。

黑洞是宇宙中超高密度的天體,它的中心是一個密度無限大,時空曲率無限高,體積無限小,熱量無限大的奇點和周圍一片空空如也的區域。一般是大質量的恆星死亡後形成,當大質量恆星死亡後,由於恆星核心的的質量大到收縮過程一直持續下去,連中子間的排斥力也無法影響,最後連中子都被壓碎,最後形成一個密度無限高的天體。

一個物體能不能成為黑洞是用史瓦西半徑的來衡量,任何具有質量的物質都有一個臨界半徑特徵。

史瓦西半徑的公式是從物體逃逸速度公式中衍生出來的,這個公式中的逃逸速度為光速,方程中還有萬有引力常數和天體質量,一個物體的史瓦西半徑與其質量成正比。如果一個特定質量的物質被壓縮到臨界半徑值得時候,那麼宇宙中將沒有任何力可以組織這個物體在自身引力作用下把自己壓為一個黑洞。此外,從方程中還可以得出黑洞是個球形對稱,不自轉的重力場,在這個重力場中任何物體都無法逃逸出去。



根據史瓦西半徑,可以得出太陽的史瓦西半徑為3千米,地球的史瓦西半徑為9毫米,一個相當於喜馬拉雅山質量的物體壓縮成黑洞臨界半徑也小於1納米。所以,把一瓶水壓縮成一枚壓縮成黑洞,顯然還要比一納米小更多。


星空最前線


作為一個物理老師,我只想告訴你一句,說如果把地球壓縮成一個硬幣大小,地球仍然不太夠一個黑洞!必須把地球壓縮成跟黃豆大小,甚至更小才可以形成黑洞!


GWCZW


建議作者先多瞭解點常識,水是不能被壓縮的,問題本身就不嚴謹。其次,任何物體在理論下都能夠被壓縮成黑洞,只要達到史瓦西半徑即可,這個史瓦西半徑是什麼意思呢?舉個例子,把地球壓縮到9毫米的球體那麼大,這就是史瓦西半徑。


漂泊淡水魚


開什麼玩笑?

物質有分子組成,原子組成分子,大家都知道。但是你知道嗎,原子核佔據了原子重量的絕大多,但是其體積僅僅相當於一個操場上的一粒沙子,壓縮空間何其大!至於黑洞,能量不是我們可以想象的


日出觀海


提問者,長這麼大沒看過類似的文章麼?我(80後)記得初中暑假作業裡就有一篇文章,寫的是把地球壓縮到豌豆大小,太陽壓縮到籃球大小就可以變成黑洞。準不準確不懂,但是就你提的問題來說,拿這個來做比較應該很明顯吧。


為了瓦里安烏瑞恩


你壓成細胞那麼大也沒用,質量遠遠遠遠……不夠,有空多看看書吧,別老刷頭條了


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