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史瓦西半径(史瓦西半径公式)

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今天我们来聊聊史瓦西半径,以下6个关于史瓦西半径的观点希望能帮助到您找到想要的百科知识。

本文目录

  • 地球的史瓦西半径是多少?
  • 史瓦西半径是什么?
  • 谁能帮忙解释一下史瓦西半径,
  • 为何可观测宇宙的史瓦西半径和宇宙的半径这么相似呢?
  • 史瓦西半径的由来
  • 史瓦西半径是怎样得出的,公式是?
  • 地球的史瓦西半径是多少?

    地球的史瓦西半径只有约9毫米。1916年卡尔·史瓦西首次发现了史瓦西半径的存在,他发现这个半径是一个球状对称、不自转的物体的重力场的精确解。 一个物体的史瓦西半径与其质量成正比。太阳的史瓦西半径约为3千米。物体的实际半径小于其史瓦西半径的物体被称为黑洞。

    史瓦西半径(Schwarzschild radius)的公式,其实是从物体逃逸速度的公式衍生而来。该值的含义是,如果特定质量的物质被压缩到该半径值之内,将没有任何已知类型的力可以阻止该物质在自身引力的条件下将自己压缩成一个黑洞。

    它将物体的逃逸速度设为光速,配合万有引力常数及天体质量,便能得出其史瓦西半径。

    扩展资料

    根据史瓦西半径,如果一个重力天体的半径小于史瓦西半径,天体将会发生坍塌。在这个半径以下的天体,其间的时空弯曲得如此厉害,以至于其发射的所有射线,无论是来自什么方向的,都将被吸引入这个天体的中心。

    因为相对论指出任何物质都不可能超越光速,在史瓦西半径以下的天体的任何物质——包括重力天体的组成物质——都将塌陷于中心部分。一个有理论上无限密度组成的点组成重力奇点(gravitational singularity)。由于在史瓦西半径内连光线都不能逃出黑洞,所以一个典型的黑洞确实是“黑”的。

    小于其史瓦西半径的物体被称为黑洞(亦称史瓦西黑洞)。在不自转的黑洞上,史瓦西半径所形成的球面组成一个视界。(自转的黑洞的情况稍许不同。)光和粒子均无法逃离这个球面。银河系中心的超大质量黑洞的史瓦西半径约为780万千米。一个平均密度等于临界密度的黑洞的史瓦西半径等于我们的可观察宇宙的半径。

    参考资料来源:百度百科——史瓦西半径

    史瓦西半径是什么?

    史瓦西半径的公式,其实是从物件逃逸速度的公式衍生而来.它将物件的逃逸速度设为光速,配合万有引力常数及天体质量,便能得出其史瓦西半径. 史瓦西半径是任何具重力的质量之临界半径.在物理学和天文学中,尤其在万有引力理论、广义相对论中它是一个非常重要的概念.1916年卡尔·史瓦西首次发现了史瓦西半径的存在,他发现这个半径是一个球状对称、不自转的物体的重力场的精确解.一个物体的史瓦西半径与其质量成正比.太阳的史瓦西半径约为3千米,地球的史瓦西半径只有约9毫米.

    谁能帮忙解释一下史瓦西半径,

    史瓦西半径为任何具有质量的物质都存在的一个临界半径特征值。在物理学和天文学中,尤其在万有引力理论、广义相对论中它是一个非常重要的概念。

    1916年卡尔·史瓦西首次发现了史瓦西半径的存在,他发现这个半径为一个球状对称、不自转的物体的重力场的精确解。一个物体的史瓦西半径与其质量成正比。太阳的史瓦西半径约为3千米,地球的史瓦西半径只有约9毫米。

    扩展资料

    1916年卡尔·史瓦西首次发现了史瓦西半径的存在,他发现这个半径是一个球状对称、不自转的物体的重力场的精确解。一个物体的史瓦西半径与其质量成正比。太阳的史瓦西半径约为3千米,地球的史瓦西半径只有约9毫米。小于其史瓦西半径的物体被称为黑洞。

    在不自转的黑洞上,史瓦西半径所形成的球面组成一个视界。(自转的黑洞的情况稍许不同。)光和粒子均无法逃离这个球面。银河中心的超大质量黑洞的史瓦西半径约为780万千米。一个平均密度等于临界密度的球体的史瓦西半径等于我们的可观察宇宙的半径。

    参考资料来源:百度百科-史瓦西黑洞

    参考资料来源:百度百科-史瓦西半径

    为何可观测宇宙的史瓦西半径和宇宙的半径这么相似呢?

    引言:观测宇宙是指我们目前在宇宙中能看到的最大范围,也就是说宇宙的半径是我们目前在宇宙中能看到的极限距离,也就是138亿光年。

    一、史瓦西半径有多大

    在过去的时间里,天文学家根据观测到的宇宙平均密度计算出哈勃体积的质量约为10.53千克。把这个值代入上式,我们可以计算出哈勃体积的史瓦西半径约为1.4810^26 m。估计大家都不知道这个数字。我们不妨把它转换成另一个——光年的长度单位。一光年是光在真空中直线传播一年的距离,即94607304725800000米。经过简单换算,可以得出1.4810^26米约为156亿光年。史瓦西半径比我们想象的要大得多。事实上,宇宙的年龄只有138亿年。从我们看到的最远的天体发出的光,实际上花了138亿年才到达地球。也就是说,目前我们在宇宙中所能看到的极限距离只有138亿光年,比哈勃体积中的史瓦西半径还要小18亿光年。

    二、宇宙的半径有多大

    如果用宇宙大爆炸来判断宇宙的年龄,应该是在137亿年。爱因斯坦曾在他的相对论中提到,他认为没有什么可以超过光速,所以宇宙边缘的膨胀不会超过光速。所以在宇宙大爆炸中,宇宙以光速不断膨胀。直到现在,宇宙还没有停止膨胀,所以宇宙的半径至少有137亿光年。另一个结论是,一些科学家认为宇宙的膨胀速度完全超过了光速。如果是这样,那么我们就无法计算宇宙的半径。

    宇宙的史瓦西半径是535亿光年。55亿光年的数字比我们目前认为的宇宙半径要大得多。目前,我们认为宇宙的半径约为137亿光年。虽然史瓦西半径和宇宙的半径比较相似,但是还是有区别的。

    史瓦西半径的由来

    史瓦西半径是卡尔·史瓦西(Karl Schwarzschild、也有翻译做卡尔·史瓦兹旭尔得)于1915年针对广义相对论方程关于球状物质分布的解,此解的一个结果是可能存在黑洞。他发现这个半径是一个球状对称、不自转的物体的重力场的精确解。

    根据爱因斯坦的广义相对论,黑洞是可以预测的。他们发生于史瓦西度量。这是由卡尔·史瓦西于1915年发现的爱因斯坦方程的最简单解。

    根据史瓦西半径,如果一个重力天体的半径小于史瓦西半径,天体将会发生坍塌。在这个半径以下的天体,其间的时空弯曲得如此厉害,以至于其发射的所有射线,无论是来自什么方向的,都将被吸引入这个天体的中心。因为相对论指出任何物质都不可能超越光速,在史瓦西半径以下的天体的任何物质——包括重力天体的组成物质——都将塌陷于中心部分。一个有理论上无限密度组成的点组成重力奇点(gravitational singularity)。由于在史瓦西半径内连光线都不能逃出黑洞,所以一个典型的黑洞确实是“黑”的。

    小于其史瓦西半径的物体被称为黑洞(亦称史瓦西黑洞)。在不自转的黑洞上,史瓦西半径所形成的球面组成一个视界。(自转的黑洞的情况稍许不同。)光和粒子均无法逃离这个球面。银河系中心的超大质量黑洞的史瓦西半径约为780万千米。一个平均密度等于临界密度的球体的史瓦西半径等于我们的可观察宇宙的半径。

    史瓦西半径是怎样得出的,公式是?

    史瓦西半径的公式,其实是从物件逃逸速度的公式衍生而来。它将物件的逃逸速度设为光速,配合万有引力常数及天体质量,便能得出其史瓦西半径。

    Rs=2Gm/c^2

    推导过程:

    F=GmM/r^2

    得知

    r

    越小

    则F越大

    而引力F

    正比於

    物体吸引落下速度V

    且速度V最大值为C

    求星体半径临界直(V=C之

    r

    临界直)

    ;

    即史瓦西半径

    F=ma=mg

    GMm/r^2

    =

    mg

    g

    =

    GM/r^2

    由固定重力场位能得非固定重力场位能公式

    a.

    E=mgh

    代换成

    E=GMmh/r^2

    h=r

    E=GMm/r

    表位能

    b.列受星体吸引物质之速度与位能对应式

    求得临界半径r(史瓦西半径)

    1/2

    mv^2

    =

    GMm/r

    做劳伦兹变换

    1/2

    mv^2/√(1-v^2/c^2)=

    GMm/r√(1-v^2/c^2)

    得到r

    =

    2GM/V^2

    当v=c

    求r之临界直

    则全式可得

    Rs

    =

    2GM/C^2

    ;

    Rs为史瓦西半径

    ;

    左为史瓦西半径公式

    (G为引力常数

    M为恒星质量

    C为光速)

    事实上,牛顿力学及广义相对论能导出相同结果,纯粹是巧合而已谢谢采纳!呵呵呵!

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