左茂雄

（重慶市長(zhǎng)壽第一中學(xué)，重慶 401220）

0 引言

法國(guó)天文學(xué)家查爾斯·梅西耶于1781年發(fā)現(xiàn)M87星系，M87星系黑洞是位于M87星系中心的巨大黑洞，科學(xué)家是利用位于夏威夷莫納克亞的8.1米的弗雷德里克C吉列雙子座望遠(yuǎn)鏡在夏威夷于2009年發(fā)現(xiàn)這個(gè)巨大黑洞的，它距離太陽(yáng)系約5500萬(wàn)光年。其體積巨大，是太陽(yáng)的680萬(wàn)倍，足以吞噬整個(gè)太陽(yáng)系。研究學(xué)者認(rèn)為過(guò)去某段時(shí)間里，幾百個(gè)小黑洞融合一體形成了這個(gè)巨大黑洞。相比而言，銀河系中心的黑洞只有這個(gè)M87黑洞的千分之一大小。

北京時(shí)間2019年4月10日晚9時(shí)許，包括中國(guó)在內(nèi)，全球多地天文學(xué)家同步公布了黑洞“真容”。該黑洞位于室女座一個(gè)巨橢圓星系M87的中心，距離地球5500萬(wàn)光年，質(zhì)量約為太陽(yáng)的65億倍。它的核心區(qū)域存在一個(gè)陰影，周圍環(huán)繞一個(gè)新月狀光環(huán)。愛因斯坦廣義相對(duì)論被證明在極端條件下仍然成立。

1 黑洞平均密度公式

2 超級(jí)黑洞平均密度的兩種計(jì)算方法

2.1 第一種方法

從這個(gè)意義上說(shuō)超級(jí)黑洞可能并不神秘。作者最初完全不能理解媒體中所說(shuō)的該黑洞是65億個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，680萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)體積自相矛盾的說(shuō)法。該黑洞密度僅僅相當(dāng)于普通中子星密度的68億億分之一。

2.2 第二種方法

3 兩種黑洞平均密度計(jì)算方法的比較

4 初步結(jié)論

事實(shí)上我們用第一種方法計(jì)算出的史瓦西半徑對(duì)應(yīng)的為黑洞的臨界密度，史瓦西半徑是黑洞的觀察半徑，因此黑洞真實(shí)半徑會(huì)小得多，推斷該黑洞實(shí)際密度為后者。否則就是觀察數(shù)據(jù)明顯出錯(cuò)，但是先后約200個(gè)科學(xué)家連續(xù)觀察該超級(jí)黑洞近10年了，我們可以完全排除觀察數(shù)據(jù)出錯(cuò)的可能性，也許這種約308萬(wàn)倍的數(shù)據(jù)誤差可能會(huì)催生新的天體物理理論出來(lái)。

5 進(jìn)一步探究

5.1 M87星系的遠(yuǎn)離速率vf

5.2 第一種假定

5.3 第二種假定

我們幾乎可以確定M87星系中心的超級(jí)黑洞無(wú)限逼近光速在高速自旋，導(dǎo)致其運(yùn)動(dòng)質(zhì)量明顯增加為其靜止質(zhì)量的約308萬(wàn)倍。并且在自旋平面內(nèi)有極強(qiáng)的等離子環(huán)流，導(dǎo)致在其自旋軸上產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場(chǎng)，從這里有極強(qiáng)的氫粒子流、

χ

射線流、

γ

射線流和中微子流噴灑出來(lái)。這正是導(dǎo)致觀察到的M87星系遠(yuǎn)離速度與計(jì)算值的約20%的誤差以及前面兩種密度計(jì)算出現(xiàn)特大誤差的根本原因。這與我們最近獲取的該黑洞的天文觀測(cè)數(shù)據(jù)幾乎高度吻合。

如果我們考慮該黑洞周邊所謂的暗能量或暗物質(zhì)，用它們的所謂存在去補(bǔ)救大尺度天文觀測(cè)數(shù)據(jù)與理論計(jì)算結(jié)果的誤差也許都是錯(cuò)誤的?；谧髡弑救酥R(shí)水平的局限，無(wú)法從廣義相對(duì)論或引力場(chǎng)論的知識(shí)視角對(duì)這些觀測(cè)數(shù)據(jù)做精確界定。

6 結(jié)語(yǔ)

這類超級(jí)黑洞的實(shí)質(zhì)是靜止密度較小的渦旋氫氣流以逼近光速的速度高速自旋，形成所謂的致密黑洞，它的自旋臂上史瓦西半徑邊緣的大量星云或恒星被巨大的黑洞引力吞噬，超級(jí)黑洞自旋平面內(nèi)有著強(qiáng)大的等離子環(huán)流，主要是質(zhì)子流、正負(fù)電子流，而導(dǎo)致在它的自旋軸附近形成超高強(qiáng)度磁場(chǎng)，在自旋軸兩端有大量的高能氫氣流（質(zhì)子流）、

χ

射線流、

γ

射線流和中微子流噴灑出來(lái)。

至于普通的中小黑洞是不是上述類似的情形，作者不太能夠確定，個(gè)人推斷應(yīng)當(dāng)與超大黑洞相類似。

按照這個(gè)思路，人類比較容易獲取人造黑洞，甚至盡快找到聯(lián)系黑洞和白洞的蟲洞，實(shí)現(xiàn)跨越愛因斯坦設(shè)想的那樣的真正的星際旅行，實(shí)現(xiàn)人類的真正永遠(yuǎn)存在的夢(mèng)想。

7 深入探究

7.1 M87星系中心超級(jí)黑洞史瓦西半徑

7.2 M87星系中心超級(jí)黑洞自旋周期

7.3 對(duì)記錄數(shù)據(jù)的質(zhì)疑

7.4 超級(jí)黑洞的具體構(gòu)造假說(shuō)

7.5 成為黑洞的質(zhì)量條件

8 對(duì)室女座M87星系中心超級(jí)黑洞內(nèi)核的估算數(shù)據(jù)

8.1 M87星系中心超級(jí)黑洞中子星內(nèi)核半徑

（1）該黑洞中子星內(nèi)核的最大可能半徑。

我們基于兩點(diǎn)主要假設(shè):①不考慮內(nèi)核的自旋及遠(yuǎn)離的相對(duì)論效應(yīng)；②該內(nèi)核為致密中子星且占據(jù)黑洞的絕大部分質(zhì)量。

（2）比較精準(zhǔn)界定該黑洞中子星內(nèi)核的半徑。

上述兩個(gè)內(nèi)核半徑數(shù)據(jù)差距太大，事實(shí)上黑洞內(nèi)核的質(zhì)量占比只是整體的極小部分，還考慮黑洞自轉(zhuǎn)的相對(duì)論效應(yīng)，其中子星內(nèi)核半徑會(huì)比32米更小。

（3）黑洞中子星內(nèi)核的半徑的具體界定方法。

要求充分考慮到其自轉(zhuǎn)相對(duì)論效應(yīng)和外層等離子分層質(zhì)量分布以及它們的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和M87星系遠(yuǎn)離的相對(duì)論效應(yīng)界定，相當(dāng)復(fù)雜。

8.2 對(duì)M87星系中心超級(jí)黑洞平均密度的探究

（1）三個(gè)密度。

（2）內(nèi)因。黑洞有分層分布，有中子星內(nèi)核、等離子外層，有自旋和自轉(zhuǎn)，有相對(duì)論效應(yīng)，有吞噬和蒸發(fā)。

9 關(guān)于黑洞和宇宙膨脹的推論

本文具體探究的黑洞的主要特征，作者否定了原有的黑洞經(jīng)典理論，指出黑洞不存在夸克星的模型。黑洞有具體的分層分布結(jié)構(gòu)。

本文基本否定了暗能量和暗物質(zhì)，指出天文觀測(cè)數(shù)據(jù)和計(jì)算數(shù)據(jù)的誤差原因是天體自旋相對(duì)論效應(yīng)和蒸發(fā)質(zhì)子流等所導(dǎo)致。

本文基本否定了大爆炸宇宙學(xué)說(shuō)，宇宙的膨脹緣自其蒸發(fā)輻射、動(dòng)質(zhì)量變化引起的萬(wàn)有引力的漲落所致，不存在宇宙奇點(diǎn)的論斷。