根据广义相对论可以推导出,假如一个天体的自然半径小于一个确定的数值,那么在它周围空间中就会存在一个“事件视界”,在“事件视界”之内,即使是光也无法逃离,这种奇异的天体就被称为黑洞,而这个确定的数值就被称为“史瓦西半径”。
也就是说,假如把地球压缩成一个黑洞,那么这个黑洞的半径仅有大约9毫米,可以看到,这种压缩比例是相当惊人的,那么问题就来了,如果整个可观测宇宙压缩成一个黑洞,体积会有多大呢?
>黑洞有多大(宇宙最大的黑洞有多大)
估计大家对这个数字没啥概念,我们不妨将其转换成另一种长度单位——光年,1光年就是光在真空中直线前进1年所跨越的距离,也就是9460730472580000米,简单换算一下就可以得出,1.48x10^26米大约为156亿光年。
所以我们的计算结果就是:如果将整个可观测宇宙压缩成一个黑洞,那么这个黑洞的体积就相当于一个半径为156亿光年的球体的体积。
值得一提的是,根据这个计算结果,我们还可以做出一个更加令人感到意外的推测。
所谓可观测宇宙,是指我们目前在宇宙中能够看到的最大范围,这就意味着,可观测宇宙的自然半径就是我们目前在宇宙中所能看到的极限距离,也就是138亿光年。看到这里可能有人会纳闷了,可观测宇宙的半径不是465亿光年吗,怎么又变成138亿光年了呢?
总而言之,根据我们得出的计算结果,整个可观测宇宙的自然半径是小于其自身的史瓦西半径的,为什么会这样呢?
其实从史瓦西半径的计算公式就可以看出,史瓦西半径与物体的质量是正比例关系,而一个物体的自然半径与它自身的质量的立方根是正比例关系(假设物体的均质的),因此当物体的质量达到一定程度的时候,它的史瓦西半径就会超过自然半径。
正如前文所言,如果一个物体的自然半径小于其自身的史瓦西半径,那么它就会成为黑洞,这就意味着,可观测宇宙或许并不需要“压缩成一个黑洞”,因为它本身就可能就是一个黑洞的内部空间,换句话来讲就是:我们可能生活在一个超级黑洞之中。
由于整个可观测宇宙的自然半径小于其自身的史瓦西半径,因此可以推测出,我们生活在一个拥有稳定内部结构的超级黑洞之中,而这个超级黑洞在吸收了外部物质之后,其自身的质量也会增加,相应的,它的体积也会增加,这就解释为什么我们会看到宇宙在膨胀。
需要说明的是,虽然“黑洞宇宙模型”在一定程度上能够自圆其说,但是因为这种观点太过匪夷所思,并且也没有令人信服的观测数据来作为支撑,所以并没有获得科学界的普遍认同。
好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。
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