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Schwarzschild-radius

Den Abstand von der Mitte eines Objekts so dass, wenn alle die Masse des Objekts innerhalb dieser Sphäre komprimiert wurden, beschleunigen die Flucht aus würde die Oberfläche gleich die Lichtgeschwindigkeit. Ein Beispiel für ein Objekt kleiner als sein Schwarzschild-Radius ein schwarzes Loch ist. Sobald ein stellarer Überrest jenseits, Licht blendet nicht entgehen und das Objekt ist nicht mehr sichtbar. Es ist ein charakteristischer Radius verbunden mit jeder Menge der Masse . Der Schwarzschild-Radius wurde nach dem deutschen Astronomen Karl Schwarzschild benannt, der diese exakte Lösung für die Theorie der allgemeinen Relativitätstheorie 1915 berechnet.

1915 Erhielt Karl Schwarzschild eine exakte Lösung zu Einsteins Feldgleichungen für das Gravitationsfeld außerhalb einer verdrehgesichert, sphärisch symmetrische Körper (siehe Schwarzschild-Metrik). Anhand der Definition M = \frac {Gm} {c ^ 2}, die Lösung enthielt einen Begriff von der Form \frac {1} {2 M-R}, wo der Wert von R, so dass dieser singuläre Begriff gekommen ist bekannt als der Schwarzschild-Radius. Die physikalische Bedeutung der diese Singularität, und ob diese Singularität jemals in der Natur vorkommen könnte für viele Jahrzehnte umstritten war, eine allgemeine Akzeptanz von der Möglichkeit eines Schwarzen Lochs nicht bis zur zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts entstanden.

Der Schwarzschild-Radius eines Objekts ist proportional zur Masse. Dementsprechend die Sonne hat einen Schwarzschild-Radius von ca. 3,0 km (1.9 mi) während der Erde nur ca. 9,0 mm, die Größe einer Erdnuss ist. Der beobachtbaren Universums Masse hat einen Schwarzschild Radius von etwa 10 Milliarden Lichtjahre.

Ein Objekt, dessen Radius kleiner als sein Schwarzschild-Radius ist, nennt man ein schwarzes Loch. Fläche an den Schwarzschildradius fungiert als ein Ereignishorizont in einem verdrehgesichert Körper (ein rotierendes Schwarzes Loch funktioniert etwas anders). Weder Licht noch Teilchen können fliehen durch diese Oberfläche aus der Region innen, daher der Name "Black Hole". Der Schwarzschild-Radius des (derzeit hypothetische) supermassiven Schwarzen Lochs in unserem Galactic Center wäre etwa 13,3 Millionen Kilometer.

Unter der Annahme konstanter Dichte, den Schwarzschildradius eines Körpers ist proportional zu seiner Masse, aber der Radius ist proportional zu der Kubikwurzel des Volumens und somit die Masse. Daher wie eine Materie auf normalen Dichte (103 kg/m3, z. B. die Dichte des Wassers), der Schwarzschildradius steigt schneller als dessen Radius ansammelt. Bei rund 150 Mio. (1,5 x 108) Mal die Masse der Sonne, eine solche Anhäufung fällt in seinen eigenen Schwarzschild-Radius und damit wäre es eines supermassiven Schwarzen Lochs 150 Millionen Sonnenmassen. (Supermassive schwarze Löcher bis zu 18 Milliarden (1,8 x 1010) Sonnenmassen beobachtet worden.) Das supermassive schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie (4,5 ± 0,4 Millionen Sonnenmassen) stellt im allgemeinen observationally den überzeugendsten Beweis für die Existenz von schwarzen Löchern. Es gedacht ist, dass große schwarze Löcher wie diese direkt in einen Zusammenbruch der ein Sternhaufen bilden nicht. Instead können sie starten als eine stellare Größe Schwarzes Loch und wachsen durch die Akkretion von Materie und andere schwarze Löcher. Eine empirische Korrelation zwischen der Größe des supermassereichen schwarzen Löcher und die Geschwindigkeit der stellaren Dispersion \sigma eine Galaxie Ardennenoffensive wird die M-Sigma Beziehung bezeichnet.

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