咩係史瓦茲半徑

史瓦西半徑是任何具重力的質量之臨界半徑。在物理學和天文學中，尤其在萬有引力理論、廣義相對論中它是一個非常重要的概念。1916年卡爾·史瓦茲旭爾得首次發現了史瓦西半徑的存在，他發現這個半徑是一個球狀對稱、不自轉的物體的重力場的精確解。
一個物體的史瓦西半徑與其質量成正比。太陽的史瓦西半徑約為3千米，地球的史瓦西半徑只有約9毫米。
小於其史瓦西半徑的物體被稱為黑洞。在不自轉的黑洞上，史瓦西半徑所形成的球面組成一個視界。（自轉的黑洞的情況稍許不同。）光和粒子均無法逃離這個球面。銀河中心的超大質量黑洞的史瓦西半徑約為780萬千米。一個平均密度等於臨界密度的球體的史瓦西半徑等於我們的可觀察宇宙的半徑。
康妮·威利斯在她的短篇硬科幻小說《史瓦西半徑》中對這個現象提供了一個易解而又精確的描寫，這個描寫也可以用來作為非故事性的教材。





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1 公式
2 分類

2.1 超大質量黑洞
2.2 恆星黑洞
2.3 見微黑洞



[編輯] 公式
一個物體的史瓦西半徑與其質量呈正比，其比例常熟中僅有萬有引力常熟和光速出現。史瓦西半徑的公式，其實是從物件逃逸速度的公式衍生而來。它將物件的逃逸速度設為光速，配合萬有引力常數及天體質量，便能得出其史瓦西半徑。


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/math/b/9/c/b9ce4ee75df5d03b3ae6191596f43c44.png

當中，

rs 代表史瓦西半徑；
G 代表萬有引力常數，即 6.67 × 10-11 N m2 / kg2；
m 代表天體質量；
c² 代表光速的平方值，即 (299,792,458 m/s)² = 8.98755 × 1016 m²/s²。
把常數的數值計算，這條公式也可寫成


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/math/c/4/f/c4fa156d36a8736634624eada3bbbae0.png

rs 的單位是「米」，而 m 的單位則是「千克」。
要注意的是，雖然以上公式能計算出準確結果，但史瓦西半徑還需透過廣義相對論方能正確導出。有人認為牛頓力學及廣義相對論能導出相同結果，純粹是巧合而已，但也有人認為這暗示著尚未被發現的理論。

[編輯] 分類

[編輯] 超大質量黑洞
假如一個天體的密度為1000千克/立方米（水在普通條件下的密度），而其質量約為1.5億個太陽質量的話，它的史瓦西半徑會超過它的自然半徑，這樣的黑洞被稱為是超大質量黑洞。絕大多數今天觀察到的黑洞的跡象來自於這樣的黑洞。一般認為它們不是由星群收縮碰撞造成的，而是從一個恆星黑洞開始不斷增長、與其它黑洞合併而形成的。一個星系越大其中心的超大質量黑洞也越大。

[編輯] 恆星黑洞
假如一個天體的密度為核密度（約1018千克/立方米，相當於中子星的密度）而其總質量在太陽質量的三倍左右則該天體會被壓縮到小於其史瓦西半徑，形成一個恆星黑洞。

[編輯] 見微黑洞
小質量的史瓦西半徑也非常小。一個質量相當於喜馬拉雅山的天體的史瓦西半徑只有一奈米。目前沒有任何可以想象得出來的原理可以產生這麼高的密度。一些理論假設宇宙產生時會產生這樣的小型黑洞。

取自"http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E5%8F%B2%E7%93%A6%E8%A5%BF%E5%8D%8A%E5%BE%91&variant=zh-hk"

黑洞是引力極強之地，光線路徑扭曲的程度，足以令光線無法逃跑。在黑洞附近，光線(包括宇宙所有其他物質)能否逃離的分水嶺稱為事件穹界。為甚麼叫事件穹界呢？原因很簡單，由於在事件穹界之內的一切皆不能逃離，所以在這個界限以內發生的一切，將永遠不能為人所知，事件穹界便是事件能為人所探知的極限。對於一個史瓦西黑洞﹐即一個並不自轉和不帶電的黑洞﹐事件穹界的半徑稱為史瓦西半徑(RS)，數值的大小只取決於黑洞的質量:RS=2GM/c 2
公式中的M是黑洞的質量，G是引力常數，c是光速。太陽質量的黑洞的史瓦西半徑約為3公里。在史瓦西半徑以內的範圍，被定義為黑洞所佔有的空間。