#有哪些反直觉的物理现象#
超大黑洞的Schwarzschild半径大于其自然半径
黑洞的Schwarzschild半径公式(下图)可以看出Schwarzschild半径正比于黑洞质量。而我们知道,对于通常的物体,在假设其密度固定的情况下,质量是和半径的三次方成正比的。
这也就意味着对于小质量的黑洞而言,其Schwarzschild半径相对于通常半径是高阶无穷小,也就是对于小黑洞而言,理论上,一般我们需要把物质压缩到一个极小的空间和极大的密度来获得,这也和我们通常的印象一致。
不过对于超大质量的黑洞而言,Schwarzschild半径相对应通常半径则是高阶无穷大。
也就是说,如果有1.36亿个太阳质量这么多的某种密度和水相同的物质聚集起来试图坍缩成黑洞,其Schwarzschild半径会大于其自然半径,这看起来不太像是坍缩而是膨胀了。所以一般理论对于这样的超大黑洞的形成倾向于其他机制,譬如小黑洞合并。
黑洞越大,视界(Schwarzschild半径)附近的潮汐力越小
这一条和上面一条也有一些渊源。
潮汐力是因为引力在不同距离处不同大小,即引力梯度产生的力。也是科普书籍当中常常提到的宇航员在黑洞附近会被强烈的引力场撕碎的来源。
和直觉不同的是,单纯的引力并不会撕碎人体,撕碎人体的是巨大的引力梯度。倘若人类在一个极强的重力场当中做自由落体,只要这个引力场是均匀的,人体不会有任何的不适,和爱因斯坦理想实验当中自由下落的电梯也没有什么区别。不过对于非均匀的引力场,由于人体总是占据一定空间大小的,引力梯度的存在导致人类身体各部位所受到的引力大小并不相同——这才是撕碎宇航员的罪魁祸首。
而黑洞越大,其Schwarzschild半径附近的潮汐力反而越小。这主要也是因为Schwarzschild半径如上所述的飞快的增长速度,对于超大黑洞,视界离奇点的距离非常遥远。
换言之,假如某人想要效仿Interstellar里面的宇航员——父爱如山Cooper爹——实施单机突入(哦不还有萌萌哒的机器人Tars)黑洞视界的科学实验,请务必选择一颗大一点的黑洞,不要怕,越大越安全。否则换做某些小黑洞,你可能尚未摸到视界的边,就已粉身碎骨于茫茫宇宙,那可就成了「出师未捷身先死,长使英雄泪满襟了」。
PS:「Gargantua」(意为「巨人」)是一颗质量为太阳1亿倍的超级黑洞,Kip Thorne做的设定可是非常严谨的。
超大黑洞的Schwarzschild半径大于其自然半径
黑洞的Schwarzschild半径公式(下图)可以看出Schwarzschild半径正比于黑洞质量。而我们知道,对于通常的物体,在假设其密度固定的情况下,质量是和半径的三次方成正比的。
这也就意味着对于小质量的黑洞而言,其Schwarzschild半径相对于通常半径是高阶无穷小,也就是对于小黑洞而言,理论上,一般我们需要把物质压缩到一个极小的空间和极大的密度来获得,这也和我们通常的印象一致。
不过对于超大质量的黑洞而言,Schwarzschild半径相对应通常半径则是高阶无穷大。
也就是说,如果有1.36亿个太阳质量这么多的某种密度和水相同的物质聚集起来试图坍缩成黑洞,其Schwarzschild半径会大于其自然半径,这看起来不太像是坍缩而是膨胀了。所以一般理论对于这样的超大黑洞的形成倾向于其他机制,譬如小黑洞合并。
黑洞越大,视界(Schwarzschild半径)附近的潮汐力越小
这一条和上面一条也有一些渊源。
潮汐力是因为引力在不同距离处不同大小,即引力梯度产生的力。也是科普书籍当中常常提到的宇航员在黑洞附近会被强烈的引力场撕碎的来源。
和直觉不同的是,单纯的引力并不会撕碎人体,撕碎人体的是巨大的引力梯度。倘若人类在一个极强的重力场当中做自由落体,只要这个引力场是均匀的,人体不会有任何的不适,和爱因斯坦理想实验当中自由下落的电梯也没有什么区别。不过对于非均匀的引力场,由于人体总是占据一定空间大小的,引力梯度的存在导致人类身体各部位所受到的引力大小并不相同——这才是撕碎宇航员的罪魁祸首。
而黑洞越大,其Schwarzschild半径附近的潮汐力反而越小。这主要也是因为Schwarzschild半径如上所述的飞快的增长速度,对于超大黑洞,视界离奇点的距离非常遥远。
换言之,假如某人想要效仿Interstellar里面的宇航员——父爱如山Cooper爹——实施单机突入(哦不还有萌萌哒的机器人Tars)黑洞视界的科学实验,请务必选择一颗大一点的黑洞,不要怕,越大越安全。否则换做某些小黑洞,你可能尚未摸到视界的边,就已粉身碎骨于茫茫宇宙,那可就成了「出师未捷身先死,长使英雄泪满襟了」。
PS:「Gargantua」(意为「巨人」)是一颗质量为太阳1亿倍的超级黑洞,Kip Thorne做的设定可是非常严谨的。
#乐园追放# #机动战队大作战#
★《乐园追放》×《机动战队大作战》联动机体『新阿罗汉』Cutin动画公布!
『新阿罗汉』——「作为次时代的新型Arhan。比旧型更容易操作,装备有多联装飞弹夹舱,电磁狙击枪等更为强大的武器,在装备齐全的情况下,能够单机从宇宙突入地表。与Arhan一样,在与后援相连接的情况下,机能有很大的提升。」
►关驻@机动战队 并砖发本条微博,4月9日揪取联动机体『新阿罗汉』『2021星钻』各一份!
#机甲# #动画# #游戏# https://t.cn/A6cc9c5r
★《乐园追放》×《机动战队大作战》联动机体『新阿罗汉』Cutin动画公布!
『新阿罗汉』——「作为次时代的新型Arhan。比旧型更容易操作,装备有多联装飞弹夹舱,电磁狙击枪等更为强大的武器,在装备齐全的情况下,能够单机从宇宙突入地表。与Arhan一样,在与后援相连接的情况下,机能有很大的提升。」
►关驻@机动战队 并砖发本条微博,4月9日揪取联动机体『新阿罗汉』『2021星钻』各一份!
#机甲# #动画# #游戏# https://t.cn/A6cc9c5r
二战日本海航大王牌赤松贞明,最终军衔中尉。此人被认为是日本海航全盛时期最强的战斗机驾驶员,并且在剑道、柔道、弓道、相扑上段位很高,还是游泳高手。战争末期他是少见的能用三菱雷电战斗机击落野马的人,还曾驾驶零战单机突入75架野马的大机群击落其中一架并全身而退。据说八年战争中飞机只被击中5次,并且从未被击落也未受伤。但另一方面此人以违规和酗酒著称,太平洋战争中的大多数空战胜利都是在醉酒状态下完成,这就使其战绩认定成了大问题。按当时日本官方资料承认和战后美方资料复盘出的数字大概是27架(也有说是中国战场11架,太平洋战场27架)的,但赤松本人宣称击落数高达350架,其中242架来自中国战场,剩下的来自太平洋战争。
赤松战后继续酗酒生涯,1980年死于抑郁症和晚期肺炎。
赤松战后继续酗酒生涯,1980年死于抑郁症和晚期肺炎。
✋热门推荐