黑洞在宇宙中通吃一切，這種極端詭異力量從哪里來？

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這個(gè)問題違背了天體物理規(guī)律，因?yàn)橛钪嬷胁豢赡艽嬖?000倍太陽(yáng)質(zhì)量的恒星。愛丁頓極限理論認(rèn)為，恒星質(zhì)量是有天花板的，穩(wěn)定恒星的最大質(zhì)量上限約為150-200 倍太陽(yáng)質(zhì)量，超過此值，恒星將變得極度不穩(wěn)定，難以長(zhǎng)期存在。

在實(shí)際天文觀測(cè)中，也沒有發(fā)現(xiàn)如此巨大質(zhì)量的恒星，迄今為止，最大質(zhì)量恒星為坐落在距我們16萬(wàn)光年的矮星系大麥哲倫云里，名為R136a1，質(zhì)量約為太陽(yáng)的215倍，由于核心輻射壓極大，熱光度是太陽(yáng)的600多萬(wàn)倍，恒星風(fēng)達(dá)到每秒2600公里，外圍物質(zhì)損失極快，自誕生以來，已經(jīng)損失了數(shù)十個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。

宇宙中最大的單個(gè)天體是黑洞，迄今發(fā)現(xiàn)最大的黑洞可達(dá)太陽(yáng)質(zhì)量的1000億倍。

黑洞與恒星是兩種完全不同層次的天體，黑洞是宇宙天體食物鏈的頂端，任何天體物質(zhì)靠近黑洞，只有被黑洞吞噬的命運(yùn)，恒星質(zhì)量再大，也不可能對(duì)黑洞造成威脅。

原來，黑洞之所以有這種無比的詭異能量，是因?yàn)樘祗w被極端壓縮，壓進(jìn)了自身質(zhì)量的史瓦西半徑里，才能成為黑洞。

史瓦西半徑是天文物理學(xué)家卡爾·史瓦西，根據(jù)愛因斯坦廣義相對(duì)論發(fā)現(xiàn)的一個(gè)客觀規(guī)律，就是是任何物質(zhì)質(zhì)量都存在的一個(gè)臨界值，一旦壓縮進(jìn)了這個(gè)臨界值，物質(zhì)就會(huì)從我們這個(gè)世界消失，變成現(xiàn)代物理學(xué)無法解釋的東西。

落入史瓦西半徑的物質(zhì)會(huì)被無限曲率卷縮進(jìn)中心的奇點(diǎn)里，這個(gè)奇點(diǎn)是一個(gè)體積無限小，密度無限大，曲率無限高的怪胎。后來，人們把這個(gè)怪胎稱為“黑洞”，只有黑洞，才將所有質(zhì)量躲進(jìn)了自己的史瓦西半徑里，也可以說，一旦自身質(zhì)量被壓縮進(jìn)了史瓦西半徑，就是黑洞。

因此，史瓦西半徑才是黑洞無比詭異力量的來源。

廣義相對(duì)論預(yù)言在宇宙中就有這種黑洞存在，直到上世紀(jì)六十年代，天文學(xué)家們間接證實(shí)了黑洞的存在，2019年，科學(xué)家們通過事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）拍攝到了黑洞的照片。

黑洞曲率無限大，就是在黑洞里時(shí)空被扭曲到極端程度，無限墜落進(jìn)入奇點(diǎn)，連光也不例外。時(shí)空曲率表現(xiàn)出來的就是引力，對(duì)抗引力，逃出引力陷阱的唯一方法就是速度，引力越大逃逸的速度要求越高。但黑洞的曲率無限大，也就是引力無限大，連宇宙速度的天花板，每秒30萬(wàn)公里的光速都無法逃脫，還有什么東西能夠逃脫呢？

所以，黑洞在宇宙中就通吃一切。

恒星質(zhì)量再大，但由于其是氣態(tài)組成，密度相對(duì)極小。比如已知質(zhì)量最大恒星r136a1，質(zhì)量是太陽(yáng)的約215倍，但其密度只有0.014克/立方厘米，是地球5.52克/立方厘米的約1/300，在其巨大體積的外圍引力就已經(jīng)極小了，靠近了黑洞，就只有被黑洞吸食的份了。

所以，再大的恒星也只能是黑洞的食物，只有被黑洞吞噬的份，靠近了黑洞，就會(huì)被黑洞強(qiáng)大的引力拉扯成面條狀慢慢吸食掉。

除非這顆恒星自己收縮到質(zhì)量的史瓦西半徑以內(nèi)。也就是說像太陽(yáng)這么大質(zhì)量的恒星，半徑收縮成只有3公里；r136a1這么大質(zhì)量的恒星，半徑收縮成645公里，這樣就可以抗衡黑洞了。但現(xiàn)在的太陽(yáng)半徑有70萬(wàn)公里，r136a1半徑有2700萬(wàn)公里，也就是說，太陽(yáng)表面要縮減69.9997公里，r136a1表面要縮小2799.99355萬(wàn)公里，在接近核心的這個(gè)位置，其引力才能與黑洞抗衡。

由此，也說明黑洞的引力無限大，是控制在一個(gè)較小范圍，不是在任何范圍都是無限的。

否則，宇宙中黑洞如此之多，據(jù)估算，僅銀河系就可能有1~10億個(gè)之多，如果其影響范圍很大，豈不早就沒有恒星了？

準(zhǔn)確的說，黑洞的引力大到連光速都無法逃逸，只是在其事件視界以內(nèi)，也就是史瓦西半徑以內(nèi)。這個(gè)范圍極小，可通過史瓦西半徑公式R_s = 2GM/c^2來計(jì)算。這里的R_s 表示天體的史瓦西半徑，G為萬(wàn)有引力常數(shù)，M為天體質(zhì)量。

前面說的太陽(yáng)史瓦西半徑約為3公里，r136a1的史瓦西半徑約645公里就是這樣得來。同理，一顆20倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞史瓦西半徑約為60公里，只有靠近這個(gè)邊界，才會(huì)被其強(qiáng)大的引力撕碎。

當(dāng)然，黑洞強(qiáng)大的引力并不是完全靠近才突然產(chǎn)生的，而是隨著靠近逐步加強(qiáng)的，一旦進(jìn)入其事件視界（史瓦西半徑），就有去無回了。

但要說比黑洞質(zhì)量更大的恒星能不能戰(zhàn)勝黑洞，則要看如何理解了。其實(shí)無論是黑洞，還是恒星、行星，只要質(zhì)量同等，引力都是一樣的。

只是黑洞密度無限大，體積極小，引力才變得極端起來。因此，只要距離黑洞足夠遠(yuǎn)，黑洞的引力就會(huì)與普通天體一樣了。所以，只要不是在黑洞“旁邊”，也就是事件視界附近，就沒有必要害怕黑洞的極端引力。

我們銀河系有許多黑洞，有已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的，更多沒有發(fā)現(xiàn)的，因?yàn)榫嚯x我們足夠遠(yuǎn)，所以才對(duì)太陽(yáng)系沒有產(chǎn)生什么影響，太陽(yáng)系以及地球和人類才能夠悠哉游哉的繼續(xù)生活，才能對(duì)這些黑洞指指點(diǎn)點(diǎn)評(píng)頭論足。

在足夠遠(yuǎn)的距離，引力影響就看誰(shuí)的質(zhì)量大了，因?yàn)槿f(wàn)有引力還是遵循質(zhì)量越大引力越大規(guī)律的，即遵循牛頓萬(wàn)有引力公式F=MmG/r^2。這里的F代表引力大小，M和m代表兩個(gè)引力相互作用的大小天體，r表示距離。

在引力的絕對(duì)值方面，黑洞與恒星是同等的，在引力能夠相互影響的足夠遠(yuǎn)距離，恒星與黑洞就可以比質(zhì)量了，誰(shuí)的質(zhì)量大就有主導(dǎo)權(quán)。從這個(gè)意義上來說，大質(zhì)量的恒星就能夠戰(zhàn)勝黑洞了。

比如我們地球如果是一顆黑洞，史瓦西半徑就只有約9毫米，在這個(gè)位置還是會(huì)受到太陽(yáng)牽制，圍繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。但目前宇宙中沒有地球質(zhì)量這么小的黑洞，太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞也沒發(fā)現(xiàn)，最小的黑洞約為3倍太陽(yáng)質(zhì)量，這是典型的恒星級(jí)黑洞。

這符合恒星黑洞形成理論，也就是一顆大于30~40倍太陽(yáng)質(zhì)量的恒星，在演化末期超新星爆發(fā)后，就有可能留下一顆3倍以上太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞。

其實(shí)兩個(gè)引力相互作用的天體，嚴(yán)格說來并非是小天體圍繞著大天體運(yùn)動(dòng)，而是大小天體都圍繞著兩個(gè)天體共同形成的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)，由于質(zhì)心更靠近大天體，看起來就像小天體圍繞著大天體運(yùn)動(dòng)而已。

太陽(yáng)系也是如此，由于太陽(yáng)在太陽(yáng)系的質(zhì)量占據(jù)了99.86%，木星又占據(jù)了除太陽(yáng)外其他所有天體質(zhì)量總和的70%，因此，太陽(yáng)系的公同質(zhì)心總會(huì)隨著木星與太陽(yáng)的距離變化而變化，有時(shí)在太陽(yáng)表面以下，有時(shí)在表面之外的附近。而所有行星距離質(zhì)心都較遠(yuǎn)，看起來就是繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。

黑洞與恒星由于引力形成的雙星運(yùn)動(dòng)，也是相互圍繞著共同質(zhì)心運(yùn)動(dòng)。

天文學(xué)界通過 X 射線觀測(cè)、多普勒頻移測(cè)量等手段，已確認(rèn)多個(gè)此類系統(tǒng)。如距離我們7000多光年，人類發(fā)現(xiàn)的首個(gè)黑洞~天鵝座 X-1，就是由一顆約20~40倍太陽(yáng)質(zhì)量的超藍(lán)巨星 HDE 226868，與質(zhì)量約太陽(yáng)21倍的致密伴星（黑洞）組成，它們相互圍繞著共同質(zhì)心公轉(zhuǎn)，由于兩星距離只有約0.2AU（約3000萬(wàn)公里），黑洞不斷吸積著藍(lán)超巨星的恒星風(fēng)，由此發(fā)出強(qiáng)烈的X射線。

還有 LMC X-3（大麥哲倫云的 X 射線雙星）、 Cygnus X-3（沃爾夫 - 拉葉星伴星系統(tǒng)）、MAXI J1659-152（軌道周期最短的黑洞雙星）、LMC X-3（第一個(gè)被確認(rèn)的河外黑洞雙星系統(tǒng)）等等，都是恒星與黑洞組合成的雙星系統(tǒng)，是雙方引力作用下形成的共存系統(tǒng)。

所以無論是恒星質(zhì)量大，還是黑洞質(zhì)量大，只要雙方距離在一個(gè)恰當(dāng)位置，恒星不會(huì)被黑洞吃掉，但雙方又在引力相互作用范圍，就會(huì)各自安好，按照萬(wàn)有引力邏輯，形成雙星運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。

結(jié)論：史瓦西半徑是黑洞產(chǎn)生無比詭異力量的源泉，由于史瓦西半徑極小，黑洞抗衡大質(zhì)量天體的前提，是相互靠得足夠近，如果距離較遠(yuǎn)，質(zhì)量依然是衡量引力大小的金標(biāo)準(zhǔn)。

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