大家好,感谢邀请,今天来为大家分享一下史瓦西半径的问题,以及和地球的史瓦西半径是多少的一些困惑,大家要是还不太明白的话,也没有关系,因为接下来将为大家分享,希望可以帮助到大家,解决大家的问题,下面就开始吧!
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谁知道使瓦西半径是怎么样求出来的
经典方式推导:
史瓦西半径公式:r=2GM/c2(c的平方)
推导公式为:GMm/r=1/2mc2(c的平方)
,这表明达到光速的"理想"物质(其质量已考虑相对论效应,但没关系,因为m可以约掉)到达视界时动能为零(即此时物质静止),
但史瓦西半径必须在广义相对论的框架下导出,使用经典方式虽然可以得出形式上相同的结果,但是其中的物理意义是完全不同的。
半经典推导:
由
F=GmM/r^2
得知
r
越小
则F越大
而引力F
正比於
物体吸引落下速度V
且速度V最大值为C
求星体半径临界直(V=C之
r
临界直)
;
即史瓦西半径
由
F=ma=mg
得
GMm/r^2
=
mg
故
g
=
GM/r^2
由固定重力场位能得非固定重力场位能公式
a.
将
E=mgh
代换成
E=GMmh/r^2
且
h=r
故
E=GMm/r
表位能
b.列受星体吸引物质之速度与位能对应式
求得临界半径r(史瓦西半径)
1/2
mv^2
=
GMm/r
做劳伦兹变换
1/2
mv^2/√(1-v^2/c^2)=
GMm/r√(1-v^2/c^2)
得到r
=
2GM/V^2
当v=c
求r之临界直
则全式可得
Rs
=
2GM/C^2
;
Rs为史瓦西半径
;左为史瓦西半径公式
(G为引力常数
M为恒星质量
C为光速)
史瓦西半径公式
史瓦西半径公式是v=√(2GM/R)。史瓦西半径是任何具有质量的物质都存在的一个临界半径特征值。在物理学和天文学中,尤其在万有引力理论、广义相对论中它是一个非常重要的概念。
1916年卡尔·史瓦西首次发现了史瓦西半径的存在,得出这个半径是一个球状对称、不自转的物体的重力场的精确解。一个物体的史瓦西半径与其质量成正比。太阳的史瓦西半径约为3千米,地球的史瓦西半径只有约9毫米。
地球的史瓦西半径是多少
地球的史瓦西半径只有约9毫米。1916年卡尔·史瓦西首次发现了史瓦西半径的存在,他发现这个半径是一个球状对称、不自转的物体的重力场的精确解。一个物体的史瓦西半径与其质量成正比。太阳的史瓦西半径约为3千米。物体的实际半径小于其史瓦西半径的物体被称为黑洞。
史瓦西半径(Schwarzschildradius)的公式,其实是从物体逃逸速度的公式衍生而来。该值的含义是,如果特定质量的物质被压缩到该半径值之内,将没有任何已知类型的力可以阻止该物质在自身引力的条件下将自己压缩成一个黑洞。
它将物体的逃逸速度设为光速,配合万有引力常数及天体质量,便能得出其史瓦西半径。
扩展资料
根据史瓦西半径,如果一个重力天体的半径小于史瓦西半径,天体将会发生坍塌。在这个半径以下的天体,其间的时空弯曲得如此厉害,以至于其发射的所有射线,无论是来自什么方向的,都将被吸引入这个天体的中心。
因为相对论指出任何物质都不可能超越光速,在史瓦西半径以下的天体的任何物质——包括重力天体的组成物质——都将塌陷于中心部分。一个有理论上无限密度组成的点组成重力奇点(gravitationalsingularity)。由于在史瓦西半径内连光线都不能逃出黑洞,所以一个典型的黑洞确实是“黑”的。
小于其史瓦西半径的物体被称为黑洞(亦称史瓦西黑洞)。在不自转的黑洞上,史瓦西半径所形成的球面组成一个视界。(自转的黑洞的情况稍许不同。)光和粒子均无法逃离这个球面。银河系中心的超大质量黑洞的史瓦西半径约为780万千米。一个平均密度等于临界密度的黑洞的史瓦西半径等于我们的可观察宇宙的半径。
参考资料来源:百度百科——史瓦西半径
一个成年人的史瓦西半径大约是多少
任何有质量的物体都有其史瓦西半径。R=M·(2G/C^2)。质量全在史瓦西半径内的才是黑洞。
按公式你可以自己计算一下。其中2G/C^2是常数,按国际单位制为1.48×10^-27。假设一个成年人质量为68kg,则史瓦西半径R约10^-26米。—比电子半径9×10^-17米要小约1亿倍!估计在目前的宇宙状态中没有什么力量能把一个人压缩到这么小的空间里。
这样的高密度,只能产生于宇宙早期。
史瓦西半径是怎样得出的,公式是
史瓦西半径的公式,其实是从物件逃逸速度的公式衍生而来。它将物件的逃逸速度设为光速,配合万有引力常数及天体质量,便能得出其史瓦西半径。
Rs=2Gm/c^2推导过程:由F=GmM/r^2
得知r越小则F越大
而引力F正比於物体吸引落下速度V
且速度V最大值为C
求星体半径临界直(V=C之r临界直);即史瓦西半径
由F=ma=mg得GMm/r^2=mg故g=GM/r^2由固定重力场位能得非固定重力场位能公式
a.将E=mgh代换成E=GMmh/r^2且h=r故E=GMm/r表位能
b.列受星体吸引物质之速度与位能对应式求得临界半径r(史瓦西半径)
1/2mv^2=GMm/r
做劳伦兹变换
1/2mv^2/√(1-v^2/c^2)=GMm/r√(1-v^2/c^2)
得到r=2GM/V^2
当v=c求r之临界直则全式可得Rs=2GM/C^2;
Rs为史瓦西半径;
左为史瓦西半径公式
文章到此结束,如果本次分享的史瓦西半径和地球的史瓦西半径是多少的问题解决了您的问题,那么我们由衷的感到高兴!
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