网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

黑洞密度无限大并非指那个黑咕隆咚的洞,而是指里面看不见的点

0
分享至

本文基于回答网友问题,见截图:



题主自问自答,但不知有何根据。科学从来都不是凭空想象信口开河,而是论证和实证的结晶。

所谓黑洞“体积无限小,密度无限大”,只是说黑洞核心的“奇点”性质,并非是人类观测到的那个黑乎乎的洞,那个被高光缠绕着的“黑洞”,是黑洞“奇点”无限曲率导致的一个球形空间,学名叫“史瓦西半径”,其边缘部分被称为事件视界,任何物质包括光,一旦进入这个事件视界,就有去无回不被观测到,因此人们就看到了一个“黑洞”。



黑洞的实质是史瓦西半径核心的“奇点”,这个奇点的体积无限小,密度无限大,曲率无限高,温度无限高,这些描述是基于许多代科学家数十年的观测、研究、科学论证得出的。

奇点的数学推论主要源于广义相对论和数学分析两个领域,分别对应物理奇点,如黑洞中心、宇宙大爆炸奇点,以及函数/几何奇点。以下是根据权威公开资料的系统梳理:

一、物理奇点的数学推论

物理奇点,如时空奇点的推导是基于爱因斯坦场方程及其解,经过许多科学家严密论证得出。

1916年,卡尔·史瓦西求解爱因斯坦场方程,得到静态球对称黑洞的精确解,其中心 r=0 时,首次获得物理奇点。

1939年,奥本海默与斯奈德证明,大质量恒星引力坍缩至极限时,必然形成奇点。



1920-40 年代,弗里德曼 - 勒梅特模型:将广义相对论用于宇宙,发现宇宙必然膨胀,反向推演则始于一个奇点~大爆炸奇点。

1965-1970 年,彭罗斯 - 霍金奇点定理取得核心突破:黑洞~满足合理能量条件时,坍缩必成奇点,但被事件视界遮蔽;宇宙~膨胀宇宙必有初始奇点。 得出结论:奇点不是数学巧合,而是广义相对论的必然预言。

2010–2025年的后续研究,如沃尔、布索等科学家,将奇点定理推广至量子效应更强的场景,结论仍成立——奇点不可避免。

奇点的物理本质:即经典广义相对论的边界——所有已知物理定律,包括相对论、量子力学都在此失效。



二、数学分析中的奇点推论

在纯数学中,奇点指函数或几何对象无法正常定义或运算的点,其判定方法包括:

函数奇点:通过分母为零、不可导或极限异常识别。例如:f(x)=1/x在x=0 处为极点(无穷间断)。

几何奇点:曲线或曲面在某点无切线或方向突变,如y=∣x∣ 在原点不可导。

复变函数奇点:分为可去奇点、极点、本性奇点,通过洛朗展开判断。

三、奇点的本质与局限

奇点是理论失效的信号:广义相对论预言奇点,但自身在该处无法描述物理,暗示需量子引力理论(如弦理论)完善。



数学奇点 vs 物理奇点:前者是分析工具问题,可有时通过解析延拓消除;后者反映时空根本性病态。

总结:奇点的数学推论源于场方程的奇异性解与函数/几何的未定义点,是物理与数学二者共同揭示出的现有理论在极端条件下的边界。

奇点之所以被推论出“密度无穷大、曲率无限高、温度无限高”的结论,前提是数学物理论证得到的奇点“体积无限小”。既然无法得出体积之小,即便这个奇点只有1个粒子,其密度也无法衡量,因此所谓后面的几个无限,都是基于“体积无限小”得出的推论。



因此,黑洞的“四个无限”是数学推导出来的理论必然,遵从广义相对论方程解的内禀属性。但在真实物理世界所谓“四个无限”是不存在的,只是当这个奇点被压缩到普朗克尺度,也就是直径1000亿亿亿分之一米以内,所有物理理论在这个边界都失效,无法量化其小而已。

真实世界的黑洞奇点只是无限趋近于“四个无限”,并非真正的无限。尽管如此,黑洞奇点的密度也远远不是中子星可比的。中子星是有体积的,典型的中子星半径约10公里,质量在太阳的1.44倍以上到2~3倍之间,是以中子简并压支撑自身且可见的天体形态,其密度是可以精确计算出来的。

时空通讯原创文章,欢迎讨论,感谢阅读。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
全场鼓掌!普京嘲讽:不明白G7为啥还有脸自称大国

全场鼓掌!普京嘲讽:不明白G7为啥还有脸自称大国

观察者网
2026-09-12 17:03:05
1-2,世界第1遭世界第2掀翻,萨巴伦卡无缘美网女单三连冠

1-2,世界第1遭世界第2掀翻,萨巴伦卡无缘美网女单三连冠

侧身凌空斩
2026-09-13 06:37:04
亚洲篮联重罚!西亚球队输不起,惨败中国男篮后主教练带头拒绝握手,郭士强费解

亚洲篮联重罚!西亚球队输不起,惨败中国男篮后主教练带头拒绝握手,郭士强费解

球盲百小易
2026-09-13 00:21:23
普京:中国的华为是世界级科技巨头 金砖国家创造全球40%以上GDP 而G7只有29%

普京:中国的华为是世界级科技巨头 金砖国家创造全球40%以上GDP 而G7只有29%

每日经济新闻
2026-09-13 00:56:15
荣耀“魔法画报”事件最新进展 事发时手机曾正常拨出求救电话 当事人澄清并道歉 老人使用智能机问题仍需重视

荣耀“魔法画报”事件最新进展 事发时手机曾正常拨出求救电话 当事人澄清并道歉 老人使用智能机问题仍需重视

每日经济新闻
2026-09-13 00:54:11
豪门悲喜夜:AC米兰2-2,切尔西2-2,皇马4-1,阿森纳2-1,利物浦0-0

豪门悲喜夜:AC米兰2-2,切尔西2-2,皇马4-1,阿森纳2-1,利物浦0-0

侧身凌空斩
2026-09-13 05:32:44
4.55亿人用的输入法,被当成入侵跳板

4.55亿人用的输入法,被当成入侵跳板

我是一个粉刷匠2
2026-09-11 15:44:50
刘虎被解除取保候审,讽刺的是已经没人再去关注了

刘虎被解除取保候审,讽刺的是已经没人再去关注了

清书先生
2026-09-12 18:26:42
86比64狂胜晋级决赛!女篮世界杯第一争冠热门:中国队输给法国不冤

86比64狂胜晋级决赛!女篮世界杯第一争冠热门:中国队输给法国不冤

篮球快餐车
2026-09-13 02:30:01
事态已经全面升级!赖清德有可能成为新中国历史上,唯一一位在任台湾地区领导人中出现重大变故的人物

事态已经全面升级!赖清德有可能成为新中国历史上,唯一一位在任台湾地区领导人中出现重大变故的人物

人生录
2026-09-11 00:05:21
打不赢伊朗,特朗普下定决心给日本撑腰,葫芦里到底卖的什么药?

打不赢伊朗,特朗普下定决心给日本撑腰,葫芦里到底卖的什么药?

近史博览
2026-09-12 10:30:41
浙江男生去年考上北大,放弃了!今年又拼了一次,爸爸说当时全家100个反对,网友评价他“清醒到发狠”

浙江男生去年考上北大,放弃了!今年又拼了一次,爸爸说当时全家100个反对,网友评价他“清醒到发狠”

都市快报橙柿互动
2026-09-12 21:29:17
“债都是前面欠的,凭什么让我还”,毕节市委原书记吴胜华化债不力被通报

“债都是前面欠的,凭什么让我还”,毕节市委原书记吴胜华化债不力被通报

界面新闻
2026-09-11 16:44:45
“宜宾一镇干部被指推女子入厕强奸”续:当地警方已立案

“宜宾一镇干部被指推女子入厕强奸”续:当地警方已立案

澎湃新闻
2026-09-12 11:32:27
松岛辉空:被闪光灯干扰无法原谅!亚运会夺冠仍可锁定世界第一

松岛辉空:被闪光灯干扰无法原谅!亚运会夺冠仍可锁定世界第一

排球黄金眼
2026-09-13 00:10:34
印媒:巴基斯坦飞行员再爆料5月10日基地被炸,歼-10CE全程缺席

印媒:巴基斯坦飞行员再爆料5月10日基地被炸,歼-10CE全程缺席

止戈军是我
2026-09-12 17:10:05
包头“土豪老板”李耀宗车祸去世,年仅37岁,曾与崩牙驹聚会,爱骑贝纳利,别墅才刚装修完

包头“土豪老板”李耀宗车祸去世,年仅37岁,曾与崩牙驹聚会,爱骑贝纳利,别墅才刚装修完

叨唠
2026-09-12 22:25:30
张国伟感恩举国体制,疑似回应刘翔风波:别断了很多贫穷孩子的上升途径

张国伟感恩举国体制,疑似回应刘翔风波:别断了很多贫穷孩子的上升途径

米修体育
2026-09-13 00:05:22
某迪停发利润奖!一发战报就是全球领先,一谈工资就是共克时艰

某迪停发利润奖!一发战报就是全球领先,一谈工资就是共克时艰

爱看剧的阿峰
2026-09-12 14:02:56
iPhone 17,突然大降价!

iPhone 17,突然大降价!

上观新闻
2026-09-12 14:30:50
2026-09-13 07:24:49
时空通讯 incentive-icons
时空通讯
探索世界 与您同行
1026文章数 4299关注度
往期回顾 全部

头条要闻

男生去年693分考上北大后放弃 今年又拼了一次考714分

头条要闻

男生去年693分考上北大后放弃 今年又拼了一次考714分

体育要闻

乔丹的得分统治力:如何违背篮球规律?

娱乐要闻

钟丽淇疑入ICU?聚会合照早露端倪

财经要闻

继房子茅台后 中产的第3个"神话"破灭了

科技要闻

苹果折叠屏比小米华为贵5000元,该怎么选

汽车要闻

全新配色和新样式轮毂 乐道L80星光设计套装限时惊喜价10080元

态度原创

家居
数码
艺术
手机
公开课

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

数码要闻

惠普星Desk Mini迷你主机上架:Ultra 5 325/7 356H,9599元起

艺术要闻

大唐名媛的游园图鉴:簪花、薄纱、遛鹤逗犬

手机要闻

苹果iPhone 18 Pro系列开启预购,首批机型均已售罄!

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版