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?

10 個回答
科学探索菌
2019-03-24

黑洞是一個奇點,沒有體積,故黑洞的密度為無限大。因此壓縮後的瓶裝水並不會變成黑洞。為了方便大家理解,簡單計算一下。
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?

我們假設這瓶水是300毫升的純淨水,瓶子忽略不計,那麼就是將這300毫升的水壓縮成硬幣大小。一升等於一立方分米,300毫升的水也就是0.3升,即300立方厘米。在常溫常壓下,純水的密度大約為1g/cm^3。

牡丹花1元硬幣材質為鋼芯鍍鎳,直徑25mm,厚度1.85mm,重6.05g。V=πr^2h,代入相關數據可得硬幣的體積約為0.9立方厘米。
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?

在質量不變的情況下,將300立方厘米的水的體積壓縮至0.9立方厘米,體積壓縮比率大約為333:1。那麼水的密度將會增加333倍,即333g/cm^3。

世界上密度最大的金屬元素鋨,密度:22.59克/立方厘米,壓縮後的水的密度大約是它的15倍。中子星是除黑洞外密度最大的星體,密度高達1億噸每立方厘米。這麼說吧,中子星的密度是水的密度的100萬倍以上,即使將水的體積壓縮上百倍,中子星的密度也在1萬倍以上。

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?

把瓶裝水壓縮成黑洞也不是不可能,但其半徑要小於其史瓦西半徑。史瓦西半徑是任何具有質量的物質都存在的一個臨界半徑特徵值,一個物體的史瓦西半徑與其質量成正比。太陽的史瓦西半徑約為3千米,地球的史瓦西半徑只有約9毫米。
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?

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?


經過簡單計算,300毫升瓶裝水的史瓦西半徑是4.45x10^-28米,這比一納米還小很多。

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科学探秘频道
2019-11-16

一瓶水假如有500ml,即0.5kg,壓縮成硬幣大小大概有19毫米。

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?

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。

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?

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。

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?

星空最前线
2019-11-16

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。
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?

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。
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?

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。
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?


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。
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?

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蛋科夫斯基
2019-11-16

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。
如果把一瓶水壓縮成硬幣大小,那麼它會是一個黑洞嗎?為什麼?

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=2乘以10的9次方牛頓每平方米。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。

火星一号
2019-11-18

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。

如果把一瓶水壓縮成硬幣大小,那麼它會是一個黑洞嗎?為什麼?

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:

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?

令v=c,可以推導出黑洞的半徑為:

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?

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。

如果把一瓶水壓縮成硬幣大小,那麼它會是一個黑洞嗎?為什麼?

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。

镁客网
2019-11-20

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:

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?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?

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。

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?

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。

赛先生科普
2019-11-26

把一瓶水壓縮成硬幣大小,以此成為黑洞?並不行,距離黑洞的標準還差十萬八千里呢。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?

按照史瓦西半徑(就是平時看到的黑洞圖片,如上圖,那個黑色圓形的半徑),一瓶水的質量是一公斤,那麼它壓縮後的半徑至少要小於1.5*10負27次方米才能成為黑洞。如此短的半徑,比氫原子半徑都要低好多數量級。

就說咱們的地球,質量是5.965*10的24次方千克,如果將它壓縮成黑洞,那麼它的半徑需要變為8.84毫米才可以,而8.84毫米只不過比普通的一元硬幣半徑小一些罷了。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?

其次在宇宙中,黑洞通常由大質量恆星在生命末期形成,它的引力已經強大到中子簡併壓都無法抵抗,進而形成黑洞。

期待您的點評和關注哦!

跳龙门的小鱼
2019-11-20

要多大的能量

GWCZWzw
2019-11-16

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!

漂泊淡水鱼
2019-11-16

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。

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