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史瓦西半径是什么

史瓦西半径是什么

史瓦西半径(Schwarzschild radius)是一个天文学和物理学中的概念,它表示的是一个具有质量的物体在逃逸速度等于光速时对应的半径。具体来说,如果一个物体的质量为M,并且被压缩到这个半径之内,那么根据广义相对论,物体自身引力将无法阻止其进一步压缩,最终形成一个奇点(singularity),即物体的所有质量将集中在一个无限小的点上。

史瓦西半径的数学公式为:

\\[ R = \\frac{2GM}{c^2} \\]

其中:

\\( R \\) 是史瓦西半径;

\\( G \\) 是万有引力常数;

\\( M \\) 是物体的质量;

\\( c \\) 是光速。

史瓦西半径的概念在理解黑洞和宇宙的大尺度结构中非常重要。例如,太阳的史瓦西半径大约是3公里,而地球的史瓦西半径大约是9毫米。一个质量与地球相当的天体,如果其半径小于地球的史瓦西半径,那么它就会成为一个黑洞。

需要注意的是,史瓦西半径只适用于不旋转的黑洞。对于旋转的黑洞,情况会稍微复杂一些,需要使用克尔-纽曼度规来描述

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