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史瓦西半徑這詞常常在談論黑洞的時候提到, 但什麼是史瓦西半徑呢?
我們知道, 黑洞具有強大的重力場, 如果物體太接近黑洞, 就會由於黑洞的強大重力而逃不出來. 而史瓦西半徑的意義就是說, 在史瓦西半徑之內的物體,
即使加速到接近光速, 也沒有辦法逃離黑洞. 在史瓦西半徑之外的物體, 可以逃離黑洞的重力場.
史瓦西半徑Schwarzchild radius的公式是這樣的:
Rs = 2GM / C2
一個簡單的記法是這樣記的
GMm/Rs = 1/2 mC2
=> Rs = 2GM / C2
不過這不是正確的推導方法,
事實上這個公式是由廣義相對論的史瓦西解(Schwarzchild Solution)所得到的結果. 這個解告訴我們廣義相對論預測一種物體, 那就是黑洞. 只要接近這個物體到一個限度, 你就會發現時空被一個球面(半徑為史瓦西半徑)分割成兩個性質不同的區域,
這個球面稱為事界(Event horizon). 利用上面的公式,
我們也可以來做些好玩的事情. 首先, 我們可以算出太陽的Schwarzchild
Radius, 我們可以發現, 太陽的史瓦西半徑是3km,
也就是說, 質量跟太陽一樣的黑洞, 如果物體接近到3km以內,
就逃不出來了. 而地球的史瓦西半徑為0.9cm
我想如果想要研究黑洞的性質, 就必須要修習廣義相對論,
才能對黑洞與宇宙了解深入一點.
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(Schwarzchild raduis)