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黑洞的质量怎么计算_黑洞质量的计算方式

时间:2023-04-11 15:49:24 作者:重庆seo小潘 来源:互联网整理
黑洞质量的计算,主要通过测得史瓦西半径,然后根据史瓦西半径,可计算出一个天体要维持形态的最小半径,根据黑洞的半径可反推算其质量,Rs=2Gm/c^2。 黑洞的质量是怎么计算的? 以下

黑洞质量的计算,主要通过测得史瓦西半径,然后根据史瓦西半径,可计算出一个天体要维持形态的最小半径,根据黑洞的半径可反推算其质量,Rs=2Gm/c^2。

黑洞的质量怎么计算_黑洞质量的计算方式

以下是推导过程:

由 F=GmM/r^2得知,r 越小,则F越大。而引力F 正比于 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。

由 F=ma=mg 得 GMm/r^2 = mg,故 g = GM/r^2。

黑洞的质量怎么计算_黑洞质量的计算方式

由固定重力场位能得非固定重力场位能公式a,将 E=mgh 代换成 E=GMmh/r^2,且 h=r 故 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 洛伦兹 变换1/2 mv^2/√(1-v^2/c^2)= GMm/r√(1-v^2/c^2),得到r = 2GM/V^2。

黑洞的质量怎么计算_黑洞质量的计算方式

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)。

如果仅从史瓦西半径看,所有半径尺度和质量大小的黑洞的存在都是可能的。