太阳系八大行星压缩到多大就会变成黑洞？把地球压成汤圆就行了

1915年11月日，爱因斯坦完成了他的广义相对论推导工作。而此时，第一次世界大战的炮火还在继续。一月以后，远在俄国战场的德军战壕里面，一位在炮兵部队服役的物理学家完成了他的一篇论文。

物理学家卡尔史瓦西

这位在德军部队服役物理学家的名字叫做卡尔史瓦西。史瓦西在论文中给出了爱因斯坦方程的精确解。他发现，如果某个天体的全部质量都压缩到一个很小的引力半径范围内，那么在这个范围内的所有物质、能量甚至是光线都会被“囚禁”在内。这样的话，从外面看这个天体就是绝对的黑暗。

黑洞

想必看到这里大家已经知道，史瓦西这篇论文中描述的天体是什么了吧？没错，这就是宇宙中最为神秘的天体——黑洞（Black Hole）。黑洞里面的物质是被高度压缩的。它的体积极小，密度极大。它的引力可以强大到连光都无法逃出去。因此我们是无法直接观测到黑洞的。黑洞看不见但又真实存在，因此它对我们来讲是非常神秘的。

黑洞存在一个界面叫做“视界”。我们可以通过物质在进入到“视界”以内之前产生的X射线和伽马射线来感知黑洞的存在。当物质一旦进入到视界范围内，即使光也无法逃脱掉。这个范围的半径值叫做史瓦西半径。任何天体都有对应的史瓦西半径。当天体的实际半径小于史瓦西半径时，它就会坍缩成为黑洞。

这样就很有趣了。我们可以通过计算天体的史瓦西半径，了解把一个天体压缩到多大，它会变成一个黑洞。下面就是计算天体史瓦西半径的公式。我们用它来计算一下太阳系中的八大行星被压缩到什么程度就会变成一个黑洞。

史瓦西半径公式

我们先来计算下把地球压缩成多大，它就会变成一个黑洞。其中公式中的Rs就是史瓦西半径。G是万有引力常数（即 6·67 × 10-11 N m2 / kg2）。M是天体的质量，地球的质量是5.965×10^24千克。c是光速，我们取3×10^8米。我们把这些数值代入公式就可以得出R≈0.009米，即9毫米。

地球变成黑洞

也就是说，我们把地球压缩成一个半径9毫米的小球时，它就坍缩成一个黑洞。半径9毫米也就是一个汤圆的大小啊。这是一件多么不可思议的事情啊！半径为6371公里的地球变成一个半径为9毫米的小球，半径足足被压缩了7亿倍，体积足足被压缩了3.43×10^26倍。

那么太阳系中其它行星的史瓦西半径是多少呢？我们发现史瓦西半径的大小和天体的质量成正比和光速的平方值成反比。光速是一个固定的数值。因此当我们计算出地球的史瓦西半径后，再知道太阳系中其它的行星和地球质量的倍数关系，就可以算出它们的史瓦西半径数值了。

太阳系八大行星

在太阳系的八大行星中，地球的质量大约是水星的18倍；金星质量的1.2倍；火星质量的9.3倍；木星质量的3‰，土星质量的1%，天王星质量的7%，海王星质量的6%。

因此，我们可以得知，水星的史瓦西半径大约是0.5毫米。把水星压缩成圆珠笔芯中的小钢球后，它就变成一个黑洞了。金星的史瓦西半径是7.5毫米，也就是一粒花生米的大小吧！火星是1毫米，如同芝麻粒。木星的史瓦西半径大约是287米。这看来木星不愧是行星之王。土星的史瓦西半径大约是86米，天王星是13米，海王星是15.5米。

黑洞

上面就是太阳系八大行星的史瓦西半径数值。也就是说我们把它们的半径压缩到这些数值时，它们就会变成一个黑洞。那么太阳系中最大的天体太阳呢？太阳的史瓦西半径是2949米。

这里我们值得注意的是，史瓦西半径不是黑洞的实际半径大小。当太阳半径被压缩到史瓦西半径的时候，它就会坍缩成一个黑洞。它内部的物质就会无休止的压缩下去，就连中子之间的排斥力也无法阻挡物质的坍缩。中子也会被压缩成粉末。太阳最终会收缩成我们难以想象的小体积高密度的天体。

黑洞

从黑洞中心到距离它2949米的史瓦西半径界面以内的空间内，引力大的光都无法逃脱。而在黑洞之外的我们朝着那里看过去那里好像空荡荡的什么也没有。实际上那里却隐藏在能够吞噬一切的可怕怪物。

地球是不可能被压缩成黑洞的，甚至太阳这样的恒星最也只能变成一颗白矮星。天体要想成为一颗神秘黑洞，要有足够的本钱才行。这个本钱就是足够大的质量。