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黑洞(英文:Black Hole,簡稱BH)是由廣義相對論所預言的,存在于宇宙空間中的一種致密天體。黑洞的引力極其強大,使得視界內的逃逸速度大于光速。故而,黑洞是時空曲率大到光都無法從其事件視界逃脫的天體。那么黑洞是如何形成的呢?
眾所周知:史瓦西半徑就是黑洞的半徑:R=2GM/c^2——(1),其中,R是黑洞的半徑、G是萬有引力常數、M是黑洞的質量、c是光速。其實,黑洞也都是自轉的。有的黑洞自轉速度非常小,被認為是靜止的,非自轉的;有的黑洞自轉速度非常快,那么自轉速度影響黑洞的形成嗎?我的回答是肯定的。
我在多篇文章論述到:任何物質(包括微觀粒子、宏觀天體等)的輻射半徑都不是無窮大的,任何物質的輻射半徑都等于:R=c/ω——(2),其中,R是物質的輻射半徑、c是光速、ω是物質自轉的角速度。聯立方程(1)、(2)解得:Mω=c^3/2G。由于c、2、G是常數,所以c^3/2G是常數,通過計算可知:c^3/2G=2.015×10^35,據此我們可以得出結論:黑洞的質量和黑洞自轉的角速度的乘積是一個常數,這個常數的值是:2.015×10^35,是形成黑洞的閥值。所以物質形成黑洞的條件是Mω不小于:Mω=2.015×10^35,其中,M是黑洞的質量、ω是黑洞自轉的角速度。由此我們可以知道,物質形成黑洞,質量較大,自轉角速度可以較小;反過來,物質形成黑洞,質量較小,自轉角速度必須較大。
分析黑洞形成的條件可知:物質質量較大,宇宙的天體質量較大,容易形成黑洞;微觀世界質量極小,但是自轉的角速度極快,也容易形成黑洞,所以我推測微觀世界存在大量的微型黑洞,質子、中子可能就是黑洞。或許我們觀測不到中子、質子,不是因為我們的設備不夠精確,而是中子、質子本身就是黑洞,無法被觀測到。質量在10^18、10^17千克數量級的天體,形成黑洞既要求一定的質量也要求一定的自轉角速度,所以質量在10^18、10^17千克數量級的天體不容易形成黑洞。這一理論必將為人造黑洞提供理論支撐,人類在不久的將來必然能制造出黑洞。
結論:物質形成黑洞的條件是Mω不小于:Mω=2.015×10^35,即Mω等于或大于2.015×10^35就能形成黑洞,其中,M是物質的質量、ω是物質自轉的角速度。能為人類制造黑洞提供理論支撐。
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