黑洞的密度有多大？如果把我們的地球壓縮成一個(gè)黑洞，那么它的體積將只有直徑1.8厘米，相當(dāng)于一個(gè)小玻璃球那么大，這樣的密度是不是讓人嘆為觀止？
如果將我們的地球壓縮成中子星，那么它的直徑將在22米左右，如果壓縮成白矮星，其直徑大概在二三十公里左右，很顯然，同樣的質(zhì)量之下，黑洞的密度最大。
然而這樣的說法卻又是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，因?yàn)樾≠|(zhì)量的黑洞和大質(zhì)量黑洞的密度完全不同，也就是說黑洞的密度并不是一個(gè)固定值，而是變化極大，體現(xiàn)為質(zhì)量越大的黑洞的密度越小，很是有點(diǎn)匪夷所思。
計(jì)算黑洞體積的大小，有一個(gè)史瓦西半徑公式，是從物體逃逸速度的公式衍生而來，通常物體的速度若小于一個(gè)天體的逃逸速度，就不能擺脫其引力束縛，會(huì)被該天體吸引，無法脫離軌道而逃逸到星際空間。所以當(dāng)特定質(zhì)量的物質(zhì)被壓縮到黑洞的該半徑值之內(nèi)，將沒有任何已知類型的力可以阻止該物質(zhì)在自身引力的條件下將自己壓縮成一個(gè)黑洞。
黑洞的史瓦西半徑公式為：Rs = 2GM/c^2 ; 其中Rs為史瓦西半徑，G為引力常數(shù)，M為星體質(zhì)量，c為光速。
如果僅從史瓦西半徑看，所有半徑尺度和質(zhì)量大小的黑洞的都是可能存在的，而且黑洞的半徑與質(zhì)量成正比，又因?yàn)榍蝮w體積與半徑的立方成正比，那么當(dāng)黑洞質(zhì)量增加時(shí)，體積的增加程度將大于質(zhì)量，這樣黑洞的密度就會(huì)變小，因此當(dāng)黑洞的質(zhì)量達(dá)到一定程度時(shí)，密度就會(huì)很小。
比如如果將太陽你要說成一個(gè)黑洞，那么史瓦西半徑計(jì)算其半徑將為3000米左右，也就是說太陽會(huì)成為一個(gè)直徑6公里左右的黑洞，但是我們知道地球的質(zhì)量相當(dāng)于太陽的33萬分之一，體積是地球130萬倍，同比例的話，太陽變成黑洞的體積應(yīng)該也是地球的33萬倍，然而很顯然，一個(gè)直徑6公里左右的大球中，能放下的直徑1.8厘米的玻璃球的數(shù)量遠(yuǎn)不止33萬個(gè)，也不是130萬個(gè)，就是33億個(gè)也不止，數(shù)量可達(dá)百萬億。
再如銀河系中心黑洞的直徑約為4500萬公里，其質(zhì)量約為太陽的431萬倍，那么計(jì)算一下就會(huì)發(fā)現(xiàn)，銀河系中心黑洞的體積也遠(yuǎn)超過431萬個(gè)太陽變成黑洞的直徑6公里的體積。
還有人計(jì)算發(fā)現(xiàn)，如果把我們銀河系的質(zhì)量看著一個(gè)黑洞的話，那么它的密度比空氣還稀薄，而如果把我們的宇宙的質(zhì)量看作一個(gè)黑洞，那么它的密度也大概就是每立方厘米中有5個(gè)原子，比我們所謂的真空還有空虛得多，不過它將和我們宇宙的密度幾乎一樣，這也就是說如果我們的宇宙是個(gè)黑洞的話，那么這個(gè)黑洞的體積幾乎和我們的宇宙一樣大。
所以，如果以黑洞的體積來計(jì)算其密度，那么黑洞的質(zhì)量越大，或者說體積越大其密度將越小。
不過我們必須要明白的是，我們所說的黑洞的體積都是一個(gè)虛擬體積，因?yàn)檫@種定義和計(jì)算方法都是以黑洞的史瓦西半徑來說的，史瓦西半徑的最外端就是黑洞的視界邊緣，然而它并非黑洞的實(shí)體界面，這只是一種虛擬體積概念，實(shí)際上一般認(rèn)為黑洞的物質(zhì)集中地是其內(nèi)部的奇點(diǎn)，但是我們對(duì)黑洞中的世界還一無所知，只是推斷認(rèn)為黑洞中的奇點(diǎn)是密度無限大體積無限小的點(diǎn)，它的密度肯定是要高過中子星的，和黑洞的視界體積密度也完全不同。
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