为什么星系中间的黑洞不能吸收整个星系？

如多个消息来源所述，假设每个星系的中间都有一个黑洞。

我的问题是，为什么银河中间的这些黑洞不能吸收银河系中的所有周围物质？

您不应认为黑洞是“吸食”。黑洞通过重力与物质相互作用，就像其他任何物体一样。想想我们的太阳系。所有的行星都绕着太阳公转，因为它的质量很大。由于行星有一定的横向运动（它们没有直接朝向或远离太阳移动），因此它们绕着太阳旋转。这被称为角动量守恒。

当谈论重力时，最重要的是所涉及物体的质量。到底是什么类型*并不重要。如果您要用质量与我们的太阳质量相同的黑洞代替太阳，那么行星将按照与以前完全相同的轨道运行。

现在，大多数螺旋星系中心的黑洞确实会积累质量。其中一些黑洞周围有吸积盘。这些是旋转的气体和灰尘盘，它们慢慢落入黑洞中。这些气体和尘埃粒子通过与附近的气体和尘埃相互作用以及通过辐射热能而失去角动量。这些黑洞中有一些具有非常大的吸积盘，并且会产生大量的电磁辐射。这些被称为活跃的银河核。

因此，长话短说，黑洞不会“吸引”。他们只是在万有引力下与事物互动。星系中的恒星，气体和其他物质具有角动量，因此它停留在围绕星系中心的轨道上。它不仅会掉进去。这与地球绕太阳公转的原因相同。

*免责声明：谈论潮汐之类的事情时，您确实需要考虑物体的大小。但是对于轨道力学，我们无需担心，因为物体之间的距离通常比物体本身大得多。

我曾经听过日本的动画片/电影/节目，其中太空海盗威胁要将木星行星压缩到一个黑洞，从而摧毁了银河系的一半。

这听起来像是一个有趣的主意，但是...即使您将木星压缩到一个黑洞中，它的质量也将保持不变，这意味着木星（现在是一个黑洞）仍将继续在同一轨道上绕太阳运动。 ，木星的卫星仍将像以前一样继续围绕木星运行。

许多人认为，恒星一旦坍塌成黑洞，其“吸力”（引力）就会增加。这根本不是那么回事。信不信由你，很多明星都不太庞大之后，他们变成一个黑洞比以前，当他们耀眼的明星。这是因为，一些恒星在生命尽头时，就在坍塌成黑洞之前将其外层的很大一部分掉入了太空。

我读过，如果将地球压缩到樱桃大小，它的密度将很大，甚至会变成黑洞。假设这是真的并且确实做到了，地球的黑洞每年仍将继续绕太阳公转一次，而地球的月球将继续每29.5天绕地球公转一次。（现在，新的黑洞地球绕其轴的旋转可能会有所不同，但是绕太阳公转所需的时间不会改变。）

令人惊讶的是，一旦地球被压缩到一个樱桃大小的黑洞中，落入其中的空间碎片就会比以前少（当时地球的大小是……好，地球那么大）。这是因为新形成的黑洞地球将占用更少的空间（体积），而小行星和彗星将更可能错过樱桃大小（或稍大于樱桃大小）的体积，如果不遗漏，将导致碎片被吸入黑洞。

如果碎片比黑洞地球错了一公里（对我们来说似乎很远，但从天文角度来看却很小），则碎片会朝另一个方向抛出，可能永远不会返回。

因此，基本上，人们对黑洞的一个普遍误解是，没有什么比黑洞更具有引力了，突然变成黑洞的恒星的引力也增加了，因此获得了更大的“吸力”。这是不正确的。黑洞仍然具有与以前相同的质量（有时更少，这取决于它们的形成方式），并且黑洞具有多少“吸力”仍然取决于它们由多少质量组成。

尽管宇宙中最大的恒星确实确实是黑洞（如果您在那时甚至称它们为恒星），但存在许多恒星比（因此具有更大的“吸力”）更大。许多黑洞。

因此，我们银河系中心可能包含一个超大质量黑洞这一事实并不意味着该黑洞会吸吮更多的物质，而不是它具有相同数量的质量，而该质量恰好不是黑洞形式。

重力遵循平方反比定律。简单地说，如果您到重力源的距离加倍，则四分之一就有效。因此，如果您距离地面的距离加倍，您会感到1 / 4g。重要的是要注意，随着距离的增加，它将永远不会为0，无论距离如何，它将始终是一些非零值。

因此，在银河距离上，中心黑洞的重力作用很小。

这仅解释了一部分。另一部分是角动量守恒。

引力和角动量是造成轨道的原因。在轨道力学中，您通过增加速度而不是高度来提升轨道。您增加的角动量会提升您的轨道。要降低轨道，您可以降低速度，从而降低角动量和海拔高度。

因此，为了使事物“掉入”黑洞，它们必须以其轨道与事件视线相交的速度行进。这种情况很少发生，否则这些“事物”就不会真正进入轨道。因此，组成银河系的所有“物质”都绕着中心黑洞运行这一事实，意味着它不能掉入其中。

这三件事始终在稳定的轨道，重力，速度和高度（或距重力源的距离）之间保持平衡。如果更改其中一个，则其他两个也必须更改。如果降低速度，则海拔会下降，重力会增加。如果增加重力，速度也必须增加，否则海拔将降低。

因此，您会看到事情不能仅仅陷入黑洞。那就是说，我认为最终银河系中的所有事物都将落入中央黑洞，但这将花费数十亿年。

当然，这过于简化了事情，我绝不是这方面的专家。但是我能想到的是动量和重力之间的平衡。

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您还必须考虑暗物质，它与银盘中可见的所有“热物质”在重力作用下相互作用。通过仔细地绘制星系中物体的轨道并发现可以看到的物质不能解释观察到的轨道运动，发现了暗物质。暗物质的奥秘之一是，它没有像热物质那样被拉入黑洞。暗物质具有平衡银河系中心超质量黑洞的引力的实际作用。

好吧，我不是物理学系的学生，但是我认为人们通常出于某种原因来养育对黑洞“吸力”的误解。

让我们考虑牛顿的重力方程：

ri$F = {Gm_im_j\over r_{ij}^2}$ 对于两个物体i和j，，并且是两个物体的质心之间的距离。$r_{ij}$

现在，如果今天的太阳突然决定在不减轻重量的情况下成为黑洞，它将不会影响地球的轨道，因为即使太阳的体积发生了变化，仍保持不变。$r_{ij}$

黑洞“吸”的原因是，由于与行星和恒星相比，黑洞占据的体积非常小，因此您可以使分量真正很小。$r_{ij}$

如果我错了纠正我。

对于大黑洞的星系，不管周围是轨道绕黑洞（S），以同样的方式，月球轨道地球。

这个问题直接类似于“ 为什么月亮没有掉到地上？ ”或“ 为什么行星没有掉到太阳下？ ”。黑洞比太阳大，但其作用是相同类型的。

您的问题的一个快速解答是事件范围或Schwarzschild半径。任何非常接近此半径/水平的东西最终都会被黑洞吸住。

这是一个关于黑洞的常见误解：它们以某种方式“吸住”了周围的所有东西或将东西拉入其中。实际上，您现在可以用质量相同的黑洞替换太阳，而不会立即发现任何差异。并不是像它突然开始在它周围的行星中徘徊，那不是它的工作原理。

请耐心等待，除非它将消耗黑洞周围的物质，否则银河系的膨胀率将超过黑洞的重力增长。

在那种情况下，星系最终将扩散，其物质继续远离黑洞，直到遇到另一个星系，这时它很有可能最终被吸进那个星系的黑洞中。什么都无法永远生存.. :-)

简单的答案是，银河系中的所有其他物体都以足够快的速度横向移动，以逃避被吸引。相反，吸引力（如果您愿意）会使恒星的路径绕黑洞拉成一个圆圈。

这种现象是“轨道”。正如其他答案所指出的，这是地球没有落入太阳或月亮落入地球的原因，也是国际空间站以每小时约17150英里的速度飞速飞行的原因。它们都向侧面运动，某个大物体的力正在将这种横向运动转变为圆周运动，如果运动不够快，它们就会朝那个大物体弯曲（“坠落”）并撞向它。

就像您在字符串末尾旋转水桶一样。铲斗向侧面移动，但绳子将其拉向您。由于弦的作用力，铲斗不会从您身上飞走，因此会弯曲成一个圆。来自琴弦的力恰巧不足以向内折叠铲斗并击中您。

它与ENTROPY有关，它与黑洞事件视界的表面积成比例（请参阅下面的Moffat / Wang的启发式量子论证，为什么如此）。

假设Schwarzschild解给出事件视界的半径为2Gm，其中黑洞质量为m，牛顿常数为G。因此，在黑洞中增加质量会增加其熵。给定一个孤立的具有有限总能量的系统，它具有一个有限的最大熵，该熵充当系统动力学的吸引子，从而限制了视界。

冯·诺依曼（J von Neumann）定义了熵的量子形式，如下所示：令f为作用在希尔伯特空间H上的可观测量O（D）的局部代数的正态。然后，我们可以将该f表示为纯态的凸和。对于有限能量系统，该总和是有限的，因为H是有限维的Von Neumann分区的非交换等价物是密度算符，即投影到与这些纯态相对应的最小向量空间上的加权和。众所周知的等效性；
对于这样的正常状态f，冯·诺依曼熵被定义为权重的熵。我们将其解释为给定状态下量子系统通过测量产生的信息量的（反向）度量。量子系统的熵越大，可以提取的信息越少。 黑洞的冯·诺依曼熵 外部观察者无法对超出事件范围的内部元素进行测量过程。因此，我们用每个面积k平方的元素划分黑洞的事件视界，其中k是普朗克长度，并假设普朗克面积经典上对应于纯矢量状态的最小投影。令N为分区的有限总数。根据“无毛发”假设，事件范围内没有首选位置，因此每个分区元素必须具有相同的权重。因此，该分区的冯·诺依曼熵与黑洞的表面积S成正比。