黑洞到底有多大？ _知识百科

在宇宙中，黑洞基本上都是从大质量恒星的核心区域引力坍缩而来。在大质量恒星死亡之时，其核心区域的物质全部被挤入一个体积无限小的奇点之中，导致距离奇点一定范围之内的空间被扭曲到足以使光无法逃脱的地步，这就是黑洞。
理论上，只有当恒星核心区域的质量大于太阳的3倍时，自身重力才会压垮中子简并压力，从而能够坍缩成黑洞。此外，在很多星系的中心还存在超大质量黑洞，它们的质量最少为太阳的几十万倍，最多可达太阳的几百亿倍，例如，银河系中心的超大质量黑洞——人马座A*，它的质量相当于431万个太阳。
一般情况下，都是以黑洞的事件视界作为黑洞的边界。在黑洞的事件视界之内，光无法摆脱黑洞的引力束缚。黑洞的事件视界与奇点的距离被称作史瓦西半径（由物理学家史瓦西最先计算出来），其大小取决于黑洞的质量，具体公式如下：
其中G表示万有引力常数，M表示黑洞的质量，c表示光速。
从上式中可以看到，黑洞的质量越大，史瓦西半径也越大。由于恒星级黑洞的质量下限为3倍太阳质量，则对应史瓦西半径下限为8.86千米。而对于人马座A*，其史瓦西半径约为1300万千米。
此外，根据黑洞的史瓦西半径计算出的体积为：
从上式中可以看到，黑洞的体积与质量的三次方成正比。
另一方面，可以得到黑洞的平均密度为：
【黑洞到底有多大？】从上式中可以看到，黑洞的平均密度与质量的平方成反比，这意味着质量越大的黑洞，其平均密度也越低。但如果考虑奇点的密度，由于黑洞的质量集中在无限小的区域内，所以奇点密度为无穷大。

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