不同的黑洞它们的组成相同吗?
(2022-05-19 15:06:42)分类: 宇宙天文航天 |
一、万有引力推出的黑洞密度——差异巨大
普通物体的密度是由它的组成决定的,即组成物体的原子种类不同,密度也不同,可以说密度是物体本身的一种属性。对于天体也一样是由它的组成决定的,对于特殊的天体——史瓦西半径天体,已将组成天体的原子“破坏”到相同的亚原子状态,即不论那类天体达到史瓦西半径时,天体的组成都一样——即到达史瓦西半径的天体密度都相等,也就是说,任何天体或物体,如果能达到史瓦西半径,不管它原来由什么组成,都会变成相同的存在状态,密度都相同。
众所周知,所有物体的密度都是:ρ=m/v,其中,ρ是物体的密度,m是物体的质量,v是物体的体积。黑洞的密度也不例外。假设史瓦西半径的物体是球体,所以v=4πr3/3,m=vρ=4ρπr3/3,由上述分析可知,ρ是常数,4π也是常数,4/3显然是常数,所以达到史瓦西半径的物体质量的大小和史瓦西半径的立方成正比,而不是和史瓦西半径成正比,即史瓦西半径不和质量成正比,那么为什么说一个物体的史瓦西半径与其质量成正比呢?我们再分析物体的史瓦西半径Rs=2GM/Vc2表达式,M=Rs (Vc2/2G),认为(Vc2/2G)是常数,所以推出:“一个物体的史瓦西半径与其质量成正比”的结论。其实,这种算法是依据是万有引力定律及动能、势能的关系推出的结论,万有引力定律是否适用于黑洞研究呢?我的回答是否定的,分析如下:
我们在用史瓦西半径推导一下黑洞的密度,将v=4πr3/3中的r换成史瓦西半径Rs,计算黑洞的密度ρ=m/v=M/v=(3 Vc6)/(32πG3M2),由于Vc是光速、π、G都是常数,所以我们可以得出结论,黑洞的密度和质量的平方成反比,黑洞的密度不相等,并且差异很大。例如太阳和地球形成黑洞的密度之比为:M2地/M2太=
(5.965×10^24kg
天体在达到史瓦西半径的物体,其密度特别大,爱因斯坦说过并论述过——万有引力定律对于密度特别大的天体是不适用的,所以万有引力表达式中的G绝对不是万有引力定律中的引力恒量,是不是常数也值得推敲,因为在达到史瓦西半径的物体,万有引力定律不在适用,犹如我们用万有引力定律计算原子核中两个质子之间的引力一样,得出两个质子不可能存在于原子核中,然而两个质子又的确存在于原子核中。
总之,万有引力定律推出的黑洞的半径存在着缺陷,而且是不能自洽的,和客观事实及物质特征有悖。
二、黑洞的密度是一个常数
恒星的成分是一样的,状态也是一样的,即恒星的密度是恒定不变的,球体的体积公式V=(4/3)πR3,恒星的密度ρ=M/V,黑洞是由恒星塌缩形成的,恒星塌缩成黑洞过程质量可以认为不变,由密度公式可知:在特定的恒星变化的过程中,密度和半径的立方成反比。恒星塌缩演化为黑洞,一定遵循角动量守恒定律。根据角动量守恒定律得,MVR=MCRS,将等式化简、并两边三次方得:V3R3=C3R3S我们可以得出结论:半径立方和自旋速度的立方成反比,由于在恒星演化为黑洞的过程中质量不变,密度和半径的立方成反比,那么密度一定和速度的立方成正比,即恒星演化为黑洞过程中有:ρ=KV3。黑洞自转的速度是光速,所以黑洞的密度ρ=KC3其中,K是比例衡量、C是光速,所以黑洞的密度是一个常数。也就是说,不论恒星初始自旋的速度(角速度乘以半径决定)多大,最终都必须增大到光速才能变成黑洞,对于任何恒星都是适用的。
下面我们求K的值。太阳的密度是:1.408×10³kg/m3,由上面推算可知,太阳自转的速度2×103米/秒,代入ρ=KV3计算得K=1.76×10-7。我们再计算一下黑洞的密度,代入ρ=KC3==1.76×10-7×(3×108)3=4.752×1018(kg/m3),所以任何黑洞的密度都是4.752×1018(kg/m3),是一个常数。可以说明,黑洞是同一种物质、黑洞的密度相等。我们仔细研究推导过程,还会发现:质量越大的恒星越容易塌缩为黑洞,我的这一结论,被美国物理学会2021年春季学术交流会录用。