在宇宙中，黑洞是頂級天體，它處於食物鏈的頂端，大小通吃，比黑洞大很多的恆星，只要靠近黑洞，也無可奈何的被黑洞吞噬。

為什麼黑洞有這麼大的能量和本領呢？

這個問題常常引起一些人誤解，認為黑洞就是因為其為一個極端的天體，就該吃掉一切。

還有的認為黑洞雖小，質量很大，所以能夠吞噬一切；更多的認為是黑洞引力極大，才導致這種現象。

這些似乎說的都有道理，但最根本的本質是什麼，卻有很多人說不清楚。

我們這次就來徹底分析一下，把黑洞通吃的根源弄清楚。

黑洞的引力其實與任何同等質量天體是一樣大的

事實上，只要是這個世界上的物體，都必須遵循萬有引力定律，黑洞也不除外。因此黑洞的引力並不比同等質量的恆星大，而是一樣大。

萬有引力是人類發現的第一種基本力，是迄今發現的四種基本力中的一種，艾薩克·牛頓最偉大之處，就是發現了萬有引力，並給出了它的定律。

牛頓在1687年出版的《自然哲學的數學原理》一書中，提出了萬有引力定律，這個定律啟蒙了人類文明，揭示了世上萬物的運動規律，指導了人間科學三百多年。

萬有引力的本質是質量對時空的扭曲。這一點雖然牛頓時代並沒有給出，一直到愛因斯坦1915年發表的廣義相對論才予以揭示，但牛頓的萬有引力定律迄今仍然是人類認識世界最基本的基石。

萬有引力定律表達式為：F=GMm/r²

式中，F為引力值，G為引力常量（6.67x10^-11N·m²/kg²），M和m是相互影響天體質量，r為天體之間距離。

在這個定律中，引力的大小是與質量成正比，與距離平方成反比的。因此同等質量的恆星與同等質量的黑洞引力就是一樣大的。

目前我們發現的黑洞，最小的有太陽質量的3倍多，而已知最大的恆星r136a1，質量是太陽的265~300倍。

那麼3倍太陽質量的黑洞能吃掉300倍太陽質量的恆星嗎？答案是肯定的。只要r136a1靠近黑洞，再小的黑洞也會吃掉它。

既然同等質量的黑洞和恆星引力是一樣的，為什麼黑洞就一定會吃掉恆星呢？

這就要說到黑洞之所以是天體食物鏈頂端的最根本原因了，那就是「小」。在同等質量的天體中，黑洞體積是最小的。

「小」才是黑洞最強大的武器。而這一點正是引力定律中根本的一點：引力大小與天體之間距離平方成反比。

但這個距離不是表面到表面，而是質心起算的距離。

恆星質心到表面距離很大，引力衰減的就很大；黑洞表面到質心的距離很短，表面引力就大到極端，通吃一切。

那麼黑洞的「小」，小到什麼程度呢？這就不得不說到這個世界上最小的極限~史瓦西半徑。

史瓦西半徑

何為史瓦西半徑？這是1916年，德國天文學家、物理學家卡爾·史瓦西，根據剛剛問世不久的廣義相對論，得出了愛因斯坦引力場論的一個精確解。

他發現任何有質量的物體都有自己的壓縮到最小的一個臨界半徑值，這個臨界值是一個球狀對稱。

極大壓力下，所有物質質量一旦被壓進這個半徑以內，就會出現奇異的現象：所有物質將無限墜落到中心無限小的奇點，而在臨界半徑球形範圍出現無限引力場，在這個引力場裡，任何物質都無法跳脫，包括光。

這個半徑與質量成正比，質量越大這個球就越大。

這就是後來人們稱為的「黑洞」。

人們把這個臨界半徑就叫史瓦西半徑，以紀念發現它的卡爾·史瓦西。

計算這個半徑的公式為：

R=2GM/C²

式中，R為史瓦西半徑（m），G為引力常量，從、C為光速。

根據這個公式，一座喜馬拉雅山的史瓦西半徑只有納米級，納米有多大？就是100萬分之一毫米。

地球的史瓦西半徑約9毫米，太陽的史瓦西半徑約3000米，r136a1的史瓦西半徑約795000~900000米，也就是約795~900公里。

任何天體一旦接近黑洞的史瓦西半徑，就會萬劫不復。

這就是再大的恆星或其他天體，也會被黑洞吞噬的原因。

理論上宇宙中最小的黑洞不小於太陽質量的3倍。

3倍太陽質量黑洞的史瓦西半徑只有9000米，也就是9公里大，當天體物質靠近到它半徑的9公里範圍時，才會被無限引力所控制。

宇宙中最大的恆星r136a1半徑達到2436萬公里，其表面引力在黑洞面前是在不堪一提，其表面逃逸速度只有1808公里/秒，遇到逃逸速度大於30萬公里的黑洞，還有活路嗎？

因此，黑洞之所以吞噬一切，主要是因為它「小」。

現在我們知道了，同等質量的天體，不管是黑洞，還是中子星、白矮星、恆星，在同等距離，引力都是一樣的。

問題是其他的天體質量與體積之比都大於黑洞，所以表面引力就完全不一樣。

中子星質量與體積之比比白矮星小；白矮星質量體積之比比一般恆星小，這樣，恆星不但在黑洞面前，即便在中子星和白矮星面前，都只有被吃掉的結果。

不過中子星和白矮星都有一個質量臨界點，吃多了就撐爆肚子，發生超新星爆炸，然後繼續坍縮升級。

這兩個臨界點叫錢德拉塞卡極限和奧本海默極限。

前者是白矮星極限，質量達到太陽的1.44倍，就會發生爆炸，坍縮成一個中子星；後者是中子星極限，到達太陽質量的3倍左右，就會發生爆炸，坍縮成一個黑洞。『

任何天體坍縮到了黑洞這一級，就到頂了。

黑洞就沒有撐爆肚子這個後顧之憂了，它永遠也撐不飽，通吃通消化，偶爾打個飽嗝（噴發出高能射線），長到再大，還是黑洞。

距離我們104億光年有一顆迄今已知最大的黑洞，坐落在獵犬座編號為TON618，已經有太陽質量的660億倍，還在不停的吞噬著周邊的天體物質，每年要吞掉4、5顆恆星。

引力大小最直觀的表現，就是天體表面的逃逸速度。

逃逸速度是根據動能公式和萬有引力公式來計算的。

引力勢能表達式為：E（r）=∫（GMm/r^2）dr=-GMm/r（以無窮遠為零勢能）

能量守恆表達式：mv^2/2=0-E（r）

r取天體半徑時，可以得到逃逸速度公式：v=√（2GM/R）

式中，v為逃逸速度；G為引力常數，取值6.67x10^-11N·m²/kg²；M為天體質量；R為天體半徑。

這樣我們可以看到，一個天體的逃逸速度，是與天體質量和半徑關聯的，因此天體質量再大，由於其半徑很大，逃逸速度就並不比質量小的星球大。

根據公式計算，黑洞史瓦西半徑內逃逸速度大與光速，地球的逃逸速度為11.2公里/秒，太陽逃逸速度為617.7公里/秒。

已知質量最大的恆星是r136a1，其質量是太陽的約265~300倍，其逃逸速度是多少呢？

r136a1半徑為太陽的35倍來計算，根據太陽表面逃逸速度，我們可以測算出r136a1的逃逸速度為：

v2=v1x√(265/35)≈1700或v1x√(300/35)≈1808km/s

式中，v2為r136a1逃逸速度，v1為太陽逃逸速度。

我們可以看到，r136a1的逃逸速度才達到1700~1808公里/秒，而黑洞的逃逸速度大於光速，每秒大於30萬公里，二者根本不是一個量級。

因此，一個逃逸速度才1808公里/秒的天體，能逃過逃逸速度大於光速的黑洞蹂躪嗎？即便r136a1遇到再小的黑洞，也只有乖乖束手就擒。

現在明白了吧？這才是黑洞橫行整個宇宙，一切通吃的根源。

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