超级黑洞可以浮在水面上？黑洞没有裸奇点，但和你想象的不一样！

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研究黑洞的彭罗斯今年终于获得了诺贝尔奖，以后谁再说黑洞还没被证实真实存在，就和说美国登月造假一样，大抵都可以归入阴谋论那一伙了。

黑洞是宇宙时空破裂的地方，相当于你用一根极细的针，在宇宙时间和空间中戳了一个洞，然后物质就源源不断地漏进去，无论你如何填，拿多少物质去填，都无法填满时空中这个小小的针眼，只会让它的质量越来越大。

所以黑洞是个极小却密度极大的点，怎么可能浮在水面上呢？

宇宙时空中的黑洞针眼可不是我们想象的针眼，黑洞的针眼是根本无法看见的，因为漏进去的物质质量太大，集中在一个无限小的区域内，让周围的时空完全扭曲变形，导致光线都无法逃离出去，因而会在黑洞奇点周围形成一个黑色的球形视界，也就是我们可以观察的边界，黑洞也因此而得名。

这个视界的直径随着黑洞质量的增大而不断增加，视界内就形成了一个我们完全看不见的时空，把奇点包裹起来，因而科学界普遍认为，不存在没有视界的“裸奇点”。

视界既然是一个球形，当然就有体积，黑洞又有巨大的质量，所以黑洞的密度我们可以视为黑洞的质量除以视界内的体积，这个密度究竟有多大呢？

恒星燃烧完可以燃的燃料，走向生命的终点后，小于太阳质量1.4倍的，就会坍缩成致密的白矮星，直径只有数千公里；大于1.4倍到2.2倍的，会坍缩成中子星，直径只有10到20公里；大于3.2倍以上的，就会形成黑洞，直径比中子星还小，所以密度比中子星还大得多——把地球那么大的物体压缩成黑洞，直径还不到1.8厘米。

有人可能已经在问了，那你怎么还说黑洞可以浮在水里，这不是树新风吗？

问题的关键是黑洞可以无限吸进物质，质量越来越大。而黑洞的半径与质量成正比，但体积是却与半径的立方成正比，密度又与体积成反比，因此黑洞的体积增长率大于质量增长率，导致黑洞的密度会随半径增长而减低，黑洞质量越大，密度就越小。质量大到一定程度，密度就可以小于水的密度，当然就相当于可以浮在水面上了。

这里有一个黑洞密度的计算公式，其中M是黑洞的质量，单位是千克，有兴趣的朋友可以进行计算：

p=7.335*10^79/M^2（千克/立方米）

当黑洞的质量达到1.36亿个太阳质量时，其密度就等于水的密度了，理论上就可以浮在水面，我们邻近的仙女座星系中心的黑洞大约是1.1到2.3亿个太阳质量，可能已低于水的密度了；

黑洞的质量如果达到37.8亿个太阳质量，其密度就和空气密度差不多了，放到地球上就可以像气球一样升到空中，可惜这样的黑洞直径达到了112亿公里，地球和它比起来只是一粒尘埃，是谁浮在谁表面呢？

宇宙中质量最大的黑洞，可能存在于类星体TON 618中心，计算表明其达到了660亿倍太阳质量，直径超过1300个天文单位——可以作为对比的是，目前人类发射的飞得最远的探测器旅行者一号，正处于离太阳150个天文单位，224亿公里处。那么它的密度是多少呢？0.0000042克/立方厘米，估计快到真空的程度了吧。