# 黑洞事件视界模拟器:施瓦西半径、光子球与时间膨胀
本模拟器将施瓦西黑洞的核心概念转化为交互式视觉模型。通过调整黑洞质量、移动探测器,用户可以直观比较事件视界、光子球、最内层稳定圆形轨道、逃逸速度、引力红移及时间膨胀的响应关系。本工具专为天文爱好者、物理教师及科普探索者设计,通过将数值与空间图表结合,帮助用户理解黑洞的本质:事件视界并非物质表面,为何光子具有特殊的不稳定轨道,以及为何稳定的圆周运动在视界外停止。# 事件视界半径的计算方法
对于非旋转、不带电黑洞,其事件视界半径即为施瓦西半径。计算公式为Rs = 2GM / c^2,其中G为万有引力常数,M为质量,c为光速。1个太阳质量对应的施瓦西半径约为2.95公里。施瓦西半径与质量呈线性关系,因此10倍太阳质量的黑洞半径约为29.5公里;而像人马座A*那样400万倍太阳质量的黑洞,其半径约为1180万公里。模拟器采用对数滑块,方便用户同时探索恒星级与超大质量黑洞。| 区域 | 施瓦西半径倍数 | 含义 |
|---|---|---|
| 事件视界 | 1.0 Rs | 逃逸速度等于光速的单向边界 |
| 光子球 | 1.5 Rs | 光线可在此做不稳定的圆周运动 |
| ISCO | 3.0 Rs | 有质量粒子的最内层稳定圆轨道 |
| 弱引力场 | 6 Rs及以上 | 引力较弱,轨道易于维持稳定 |