在由質點或球狀物體產生的重力場中，潮汐作用讓一個指向重力方向的棒狀物，產生往兩端的張力。數學表達式： F = μ l m/4r3，其中 μ為重力源物體的標準重力參數，l為棒狀物長度，m為棒狀物質量，r為棒狀物中心到重力源中心的距離。對非均質棒狀物而言，若質量集中在靠近質心處，張力較小；反之張力較大。此外，潮汐力對此棒狀物的作用，也包含水平方向（從棒子兩側）向中心的壓縮。
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Neil DeGrasse Tyson: Death by Black Hole (clear explanation of the term) （页面存档备份，存于互联网档案馆）
七月 18, 2023
麵條化, 在天文物理學中, 亦稱義大利麵化或義大利麵效應, 英語, spaghettification, 指物體在強大的非均勻重力場中, 受到垂直方向拉伸與水平方向壓縮而變得細長, 形狀像義大利直麵, 造成物體義大利麵化的重力場, 通常是由強大的潮汐力所引起, 在黑洞附近, 任何成分組成的物質, 都無法抵抗重力場造成的形變, 小範圍內, 強大的垂直拉伸與水平壓縮效應可以互相平衡, 因此被義大利麵化的小型物體, 不會改變其體積, 正在落入黑洞的太空人, 意麵效應示意圖, 非均勻重力場作用在球形物體上的潮汐力, 重力源. 在天文物理學中 麵條化 亦稱義大利麵化或義大利麵效應 英語 Spaghettification 1 指物體在強大的非均勻重力場中 受到垂直方向拉伸與水平方向壓縮而變得細長 形狀像義大利直麵 造成物體義大利麵化的重力場 通常是由強大的潮汐力所引起 在黑洞附近 任何成分組成的物質 都無法抵抗重力場造成的形變 小範圍內 強大的垂直拉伸與水平壓縮效應可以互相平衡 因此被義大利麵化的小型物體 不會改變其體積 正在落入黑洞的太空人 意麵效應示意圖 非均勻重力場作用在球形物體上的潮汐力 重力源在圖的右側 較長的箭頭表示較大的力 相對於此球質心 史蒂芬 霍金 2 曾描述一個假想的太空旅行 一位太空人穿過黑洞的事件視界 並被頭頂和腳尖之間強大的重力梯度 像義大利直麵一樣拉長 此現象是由於黑洞奇點施予身體一端的引力遠大於身體的另一端 舉例來說 若一個人的腳先進入黑洞 則腳受到的重力會遠大於頭受到的重力 人因此在垂直方向上被拉伸 同時 此人左側受水平方向力向右 右側反之 導致身體在水平方向上被擠壓 3 事實上 義大利麵化 一詞在這之前就已經被提出 4 恆星的義大利麵化現象 在2018年首度透過觀測距地球1億5000萬光年外的一對交互作用星系被拍攝到 5 目录 1 例子 2 潮汐力強弱的舉例比較 3 事件視界大小的差異 4 註釋 5 參考資料 6 外部連結例子 编辑 四個排列向行星落下的物體 受到意麵效應的過程在右邊的例子中 四個互相獨立的物體 在行星外排成菱形 並向著行星的重力電磁場的方向 6 也就是指向天體中心方向 進行加速運動 按照平方反比定律 四個物體中離行星中心最近者 將受到最大的重力加速度 四個物體排列的形狀因而被拉伸 這四個物體可以視為一個較大物體的四個相連部分 如果是剛體 它受屈時產生的彈力將會抵抗潮汐力 而達到力平衡 但若潮汐力較大 這個物體在達到力平衡前 仍然會受到一定程度的形變成為細絲帶狀 甚至直接斷裂成一條條碎片 潮汐力強弱的舉例比較 编辑在由質點或球狀物體產生的重力場中 潮汐作用讓一個指向重力方向的棒狀物 產生往兩端的張力 數學表達式 F m l m 4r3 其中 m 為重力源物體的標準重力參數 l 為棒狀物長度 m 為棒狀物質量 r 為棒狀物中心到重力源中心的距離 對非均質棒狀物而言 若質量集中在靠近質心處 張力較小 反之張力較大 此外 潮汐力對此棒狀物的作用 也包含水平方向 從棒子兩側 向中心的壓縮 對於大質量物體而言 張力在表面處最大 量值取決於此物體的性質 以及重力源大質量物體的密度 當此物體體積相對於重力源物體而言非常小時 舉例來說 一根質量1 kg 長度1 m的棒子 受到一個密度與地球相仿的重力源作用 其潮汐力引起的張力只有0 4 mN 白矮星有較大的密度 因此白矮星表面附近的潮汐力較大 可以讓上例提到的棒子 產生最大0 24 N的張力 中子星造成的潮汐力又比白矮星更大 可以讓棒子產生強達10 000 N的張力 假設這根棒子正直直朝2 1倍太陽質量的一顆中子星落下 在不考慮落下過程熔化的情況下 它在距中子星中心190 km時就會解體 中子星的半徑通常只有12 km 註 1 上例中 下落的物體最終會被摧毀 但人在被潮汐力扯碎前 會先死於高溫 但在黑洞附近 情形有所不同 假設附近沒有其他物質 向黑洞落下的人 最終會死於潮汐力拉扯 因為黑洞不會散發輻射能 此外 由於黑洞缺乏固體表面 不能阻止物體落下 所以物體會持續不斷落下並且被拉成細如義大利麵的長條狀物 事件視界大小的差異 编辑 近距離描繪超大質量黑洞吞噬恆星的場景 藝術家想像圖 7 黑洞潮汐力扯碎物體的臨界點位置 取決於黑洞的大小 對銀河中心的超大質量黑洞而言 這個臨界點位於事件視界內 因此太空人可以在不感受到任何擠壓或拉扯的情況下進入事件視界 雖然這個狀態持續片刻之後 他將無可避免地不斷向黑洞中心落下而無法逃離 8 對於史瓦西半徑更接近引力奇點的小型黑洞而言 潮汐力則會在太空人進入事件視界前將其扯碎 9 10 舉例來說 對於一個10倍太陽質量的黑洞而言 註 2 先前例子中的棒狀物體會在大約距黑洞中心320 km處瓦解 遠高於此黑洞的史瓦西半徑30 km 對於10 000倍太陽質量的超大質量黑洞而言 它會在距黑洞中心3 200 km處崩解 小於此黑洞的史瓦西半徑30 000 km 註釋 编辑 一根8公尺長 8公斤重的棒子 會在4倍高的地方解體 來源請求 宇宙現階段能自然生成的最小黑洞 超過兩倍太陽質量 來源請求 參考資料 编辑內文引用 Wheeler J Craig Cosmic catastrophes exploding stars black holes and mapping the universe 2nd Cambridge University Press 182 2007 2022 01 02 ISBN 978 0 521 85714 7 原始内容存档于2022 01 02 Hawking Stephen A Brief History of Time Bantam Dell Publishing Group 1988 256 ISBN 978 0 553 10953 5 Astronomy OpenStax 2016 862 ISBN 978 1938168284 For example Calder Nigel The Key to the Universe A Report on the New Physics Viking Press 1977 143 ISBN 978 0 67041270 9 a companion to a one off BBC TV documentary The Key to the Universe Astronomers See Distant Eruption as Black Hole Destroys Star 新闻稿 National Radio Astronomy Observatory Phys org 2018 06 14 2018 06 15 原始内容存档于2022 07 15 Thorne Kip S Gravitomagnetism Jets in Quasars and the Stanford Gyroscope Experiment PDF Fairbank J D Deaver Jr B S Everitt C F Micelson P F 编 Near Zero New Frontiers of Physics New York W H Freeman and Company 英语 W H Freeman and Company 1988 3 4 575 576 2022 01 02 原始内容存档 PDF 于2022 01 03 From our electrodynamical experience we can infer immediately that any rotating spherical body e g the sun or the earth will be surrounded by a radial gravitoelectric Newtonian field g and a dipolar gravitomagnetic field H The gravitoelectric monopole moment is the body s mass M the gravitomagnetic dipole moment is its spin angular momentum S Spinning Black Hole Swallowing Star Explains Superluminous Event ESO telescopes help reinterpret brilliant explosion www eso org 15 December 2016 原始内容存档于2017 12 19 Hawley John F Holcomb Katherine A Foundations of Modern Cosmology illustrated Oxford University Press 2005 253 2022 01 02 ISBN 978 0 19 853096 1 原始内容存档于2022 04 22 Extract of page 253 页面存档备份 存于互联网档案馆 Hobson Michael Paul Efstathiou George Lasenby Anthony N 11 Schwarzschild black holes General relativity an introduction for physicists Cambridge University Press 2006 265 2022 01 02 ISBN 0 521 82951 8 原始内容存档于2019 03 31 Kutner Marc Leslie 8 General relativity Astronomy a physical perspective 2nd Cambridge University Press 2003 150 2022 01 02 ISBN 0 521 52927 1 原始内容存档于2022 01 02 其他參考資料Melia Fulvio The Black Hole at the Center of Our Galaxy Princeton University Press 2003 ISBN 0 691 09505 1 含有內容需登入查看的頁面 link 外部連結 编辑查看维基词典中的词条 麵條化 Neil DeGrasse Tyson Death by Black Hole clear explanation of the term 页面存档备份 存于互联网档案馆 取自 https zh wikipedia org w index php title 麵條化 amp oldid 73579106, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，
