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物质的密度有没有极限？
密度,物质,黑洞物质的密度有没有极限？
发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：
物质的密度有没有极限？
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
密度好似没有极限，可以无限大，也可以无限小。
但温度却很奇怪——可以无限大，却不能无限小，因为有个绝对零度！
回答于 2019-09-11 08:43:50
最近看到好多关于黑洞的问题，很多人都对黑洞有这样描述：黑洞的体积无限小，密度无限大。而现在这个问题问到了物质的密度的极限，很自然的就与人类目前间接看到的极端天体--黑洞有关。
黑洞之所以被称为黑洞，是因为这种天体非常致密，引力非常强大，强大到连光都无法逃脱其引力范围（更准确的说法是光在其事件视界内无法逃脱），实际上所有的天体都有其事件视界，这个范围也叫做史瓦西半径，只不过一般的天体的史瓦西半径小于实体半径，而黑洞的史瓦西半径却大于实体半径。
关于黑洞的形成原因，目前来说可能会是三种途径，一种是大质量恒星在灭亡的时候，由于引力坍塌直接形成；一种通过中子星形成，比如中子星的引力就非常强大，不断吸收周围的物质，当其质量超过奥本海默极限时也会引起进一步的引力坍塌形成黑洞。或者两颗中子星合并直接形成黑洞；最后还有一种黑洞的形成原因，就是原生黑洞（或太初黑洞）是由于宇宙大爆炸时的碎片直接形成的，当然这一种目前也只是猜测而已，因为科学家们发现了一些质量非常巨大的黑洞，按前两种方式形成后，通过不断的吸积达到这样的质量所用的时间会超过137亿年，所以产生了这种黑洞形成原因的猜测。
上面大致说了一下黑洞有关的问题，现在回到问题本身来，物质的密度极限问题。因为我们目前能够想到的最致密的天体就是黑洞，所以黑洞内部（事件视界以内）的密度也就有可能是本题的答案了，那么黑洞的密度存在极限吗？黑洞内部真的只有一个奇点吗？
已经有认根据黑洞的史瓦西半径和质量计算了黑洞的密度，却发现了一个奇异的现象，那就是黑洞的质量越大密度却越小，反之质量越小的黑洞密度越大！很神奇吗？我认为这个结果一点也不神奇，相反这样的结果是很奇葩的。
因为黑洞的事件视界以内对于人类目前的科技来说全部都失效了，我们不知道其内部到底是什么？由什么样的微粒组成？是什么结构的？有温度吗？是不是存在一个所谓的虫洞？有没有体积？密度是否无限大？等等都无法做出回答，胡乱猜测无法验证！
那我们能回答什么？以下是个人观点部分，仅供阅读不供参考：实际上我们不能回答出黑洞的密度有无极限，但我们却可以计算出黑洞的密度下限，也就是黑洞的最低密度。
前面提到，对于黑洞的形成原因中，有一种是中子星质量超过奥本海默极限时会引起进一步的引力坍塌从而形成黑洞。那么这样形成的黑洞也许就是黑洞的质量下限，也就是说这样的黑洞的密度是黑洞密度的最小值了。
奥本海默极限中的中子星与黑洞的临界质量大约是3个太阳质量，而其史瓦西半径大约是10公里左右，这样我们就可以通过体积计算公式算出体积，进一步计算出其密度：大约是1.95*10^18千克/立方米，也就是每立方米大约有19500000亿吨！
回答于 2019-09-11 08:43:50
目前来说。物质密度是没有极限的，如果真有物质密度极限一说，那么黑洞的密度就不在是没有极限的。但理论上，黑洞是一个体积无限小，密度无限大的天体。目前宇宙观测密度最大的是中子星，其质量最大可达20亿吨每立方厘米。相当于指头大点的东西就有20亿吨。
许多朋友会说，怎么可能。密度无限大，那么体积就是无限小。那能比史瓦西半径如何解释，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。这应该是一个物体压缩的极限了吧。事实上，史瓦西半径就是黑洞临界值，比史瓦西半径还小的，就是黑洞。
还有一个普朗克长度，这个长度是目前物理学中的长度最小极限，即1.6x10的负33次方厘米，是一个质子直径10的22次方分之一。不可达到。一切小于这个长度的物质都没有任何意义。
所以就目前而言，不管是史瓦西半径和普朗克长度，都可以说是还在人类物理定律和理论范畴。但人类所有物理定律在黑洞面前都是无用的。都是失效的。所以黑洞用史瓦西半径和普朗克长度衡量对比，二者根本不能做比较，至少目前为止黑洞实际密度是一个迷。
回答于 2019-09-11 08:43:50
目前来说。物质密度是没有极限的，如果真有物质密度极限一说，那么黑洞的密度就不在是没有极限的。但理论上，黑洞是一个体积无限小，密度无限大的天体。目前宇宙观测密度最大的是中子星，其质量最大可达20亿吨每立方厘米。相当于指头大点的东西就有20亿吨。
许多朋友会说，怎么可能。密度无限大，那么体积就是无限小。那能比史瓦西半径如何解释，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。这应该是一个物体压缩的极限了吧。事实上，史瓦西半径就是黑洞临界值，比史瓦西半径还小的，就是黑洞。
还有一个普朗克长度，这个长度是目前物理学中的长度最小极限，即1.6x10的负33次方厘米，是一个质子直径10的22次方分之一。不可达到。一切小于这个长度的物质都没有任何意义。
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