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世界上存在密度无限大的物质吗?

时间:2024-04-26来源:网络作者:小白
不存在密度无限大的物质,翻开密度的定义就明白了。

p密度、m质量、v体积初中物理已经讲清楚,密度是质量与体积的比值,这个物理量反映的是单位体积内,物质的密集程度。

如果一个物质的密度无限大,那么不管其体积如何,它的质量一定是无限大的,而整个宇宙的质量都是有限的,何来无限的质量呢~我知道你想问的应该是中子星、黑洞这一类的物质,它们的密度有无限大吗?很遗憾,也没有,如果你按照正常的算法,用黑洞的质量除以它的施瓦西半径,你会发现,黑洞的密度实际上是很低的。

理论上黑洞的样子已知目前观测到的最大的黑洞之一,TON 618,质量接近太阳的660亿倍,施瓦西半径达到1,949 × 10¹⁴ 米,我查了一下它的施瓦西密度,你会发现它出奇地小。

作为世界上质量最大的黑洞之一,TON 618的施瓦西密度才0.0045kg/m³密度无限大的极端情况但如果你深入黑洞的“内部”,“奇点”(singularity)或许能够满足无限大密度的要求。

“奇点”(singularity)奇点最初是数学上存在的一个现象,现在认为它存在于黑洞的内部,在那里时空被扭曲成一个点。

一种说法认为奇点的质量无限大,一种说法认为奇点的体积无限小。

不管哪个是事实,你用基本公示带入一算确实会得到一个无限大的密度。

奇点还有一些其他的奇奇怪怪的性质,其中一个有趣的是时空坐标的互换。

在我们正常的宇宙范围内,空间的方向是任意的,但时间只能向前,进一步来说相当于正常情况下,你的脚下有无数条路可以走,但无论你走哪条路,你都在慢慢变老,你都在向着明天前进。

而在黑洞的内部,你的脚下只有一条通往奇点的路,但时间却有多种选择,理论上来说,你甚至可以跨越未来,经历宇宙终结,也能够回到过去,见证宇宙诞生。

但这一切只是数学上描述,具体要怎么实现,以及真正的现实是如何,我们还一无所知。

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