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黑洞|超级黑洞可以浮在水面上？黑洞没有裸奇点，但和你想象的不一样！

研究黑洞的彭罗斯今年终于获得了诺贝尔奖 ， 以后谁再说黑洞还没被证实真实存在 ， 就和说美国登月造假一样 ， 大抵都可以归入阴谋论那一伙了 。
黑洞是宇宙时空破裂的地方 ， 相当于你用一根极细的针 ， 在宇宙时间和空间中戳了一个洞 ， 然后物质就源源不断地漏进去 ， 无论你如何填 ， 拿多少物质去填 ， 都无法填满时空中这个小小的针眼 ， 只会让它的质量越来越大 。
所以黑洞是个极小却密度极大的点 ， 怎么可能浮在水面上呢？
【黑洞|超级黑洞可以浮在水面上？黑洞没有裸奇点，但和你想象的不一样！】宇宙时空中的黑洞针眼可不是我们想象的针眼 ， 黑洞的针眼是根本无法看见的 ， 因为漏进去的物质质量太大 ， 集中在一个无限小的区域内 ， 让周围的时空完全扭曲变形 ， 导致光线都无法逃离出去 ， 因而会在黑洞奇点周围形成一个黑色的球形视界 ， 也就是我们可以观察的边界 ， 黑洞也因此而得名 。
黑洞|超级黑洞可以浮在水面上？黑洞没有裸奇点，但和你想象的不一样！
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这个视界的直径随着黑洞质量的增大而不断增加 ， 视界内就形成了一个我们完全看不见的时空 ， 把奇点包裹起来 ， 因而科学界普遍认为 ， 不存在没有视界的“裸奇点” 。
视界既然是一个球形 ， 当然就有体积 ， 黑洞又有巨大的质量 ， 所以黑洞的密度我们可以视为黑洞的质量除以视界内的体积 ， 这个密度究竟有多大呢？
恒星燃烧完可以燃的燃料 ， 走向生命的终点后 ， 小于太阳质量1.4倍的 ， 就会坍缩成致密的白矮星 ， 直径只有数千公里；大于1.4倍到2.2倍的 ， 会坍缩成中子星 ， 直径只有10到20公里；大于3.2倍以上的 ， 就会形成黑洞 ， 直径比中子星还小 ， 所以密度比中子星还大得多——把地球那么大的物体压缩成黑洞 ， 直径还不到1.8厘米 。
黑洞|超级黑洞可以浮在水面上？黑洞没有裸奇点，但和你想象的不一样！
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有人可能已经在问了 ， 那你怎么还说黑洞可以浮在水里 ， 这不是树新风吗？
问题的关键是黑洞可以无限吸进物质 ， 质量越来越大 。 而黑洞的半径与质量成正比 ， 但体积是却与半径的立方成正比 ， 密度又与体积成反比 ， 因此黑洞的体积增长率大于质量增长率 ， 导致黑洞的密度会随半径增长而减低 ， 黑洞质量越大 ， 密度就越小 。 质量大到一定程度 ， 密度就可以小于水的密度 ， 当然就相当于可以浮在水面上了 。
这里有一个黑洞密度的计算公式 ， 其中M是黑洞的质量 ， 单位是千克 ， 有兴趣的朋友可以进行计算：
p=7.335*10^79/M^2（千克/立方米）
黑洞|超级黑洞可以浮在水面上？黑洞没有裸奇点，但和你想象的不一样！
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当黑洞的质量达到1.36亿个太阳质量时 ， 其密度就等于水的密度了 ， 理论上就可以浮在水面 ， 我们邻近的仙女座星系中心的黑洞大约是1.1到2.3亿个太阳质量 ， 可能已低于水的密度了；
黑洞的质量如果达到37.8亿个太阳质量 ， 其密度就和空气密度差不多了 ， 放到地球上就可以像气球一样升到空中 ， 可惜这样的黑洞直径达到了112亿公里 ， 地球和它比起来只是一粒尘埃 ， 是谁浮在谁表面呢？
宇宙中质量最大的黑洞 ， 可能存在于类星体TON 618中心 ， 计算表明其达到了660亿倍太阳质量 ， 直径超过1300个天文单位——可以作为对比的是 ， 目前人类发射的飞得最远的探测器旅行者一号 ， 正处于离太阳150个天文单位 ， 224亿公里处 。 那么它的密度是多少呢？0.0000042克/立方厘米 ， 估计快到真空的程度了吧 。


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