关于黑洞的十大诡异知识

关于黑洞的十大诡异知识

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黑洞是宇宙中最神秘、最诡异的东西之一。科学研究为我们逐渐揭开其面纱，以下是有关黑洞的十大知识。

黑洞质量差异极大

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根据质量，黑洞可被分为三类：

恒星级黑洞：燃料耗尽时，恒星可能会坍缩成黑洞。所有黑洞刚开始都很小，然后随着吞噬周围物质而不断增大。

超大质量黑洞：质量为太阳的几十万至几十亿倍。

中介质量黑洞：质量超过恒星级黑洞，但小于超大质量黑洞，首次发现于2014年。质量是太阳的几百倍至几十万倍。

*原生黑洞：这是一种假说中的黑洞，形成于宇宙大爆炸时。

理论上，最小的黑洞可能仅为普朗克长度——1.6×10^-35米，物理学的最小距离单位。但若要证明这点，我们得先证明引力量子论的存在。

黑洞几乎隐形

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没有东西能够逃脱黑洞的引力，光也不例外，“黑洞”名副其实。但这并不代表我们无法探测黑洞。举例而言，天体物理学家能够通过周围被撕裂的恒星物质及能量流探测到黑洞。气体微粒在黑洞周围形成漩涡，并喷射出强大的X光。此外，科学家还可以观察附近的恒星运动，对黑洞进行探测。

黑洞绝不“空”

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别被名字骗了。所谓黑洞，是极小体积内集中了极大质量。因此，黑洞的引力场非常强大，以至于没有东西能够逃离。

银河系中心有一个超大质量黑洞，质量是太阳的四百万倍

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几乎每个星系中心都有一个超大质量黑洞，质量通常是太阳的几百万倍。银河系的超大质量黑洞位于人马座A*，距离太阳系2.6万光年，质量是太阳的四百万倍。

黑洞概念早已存在

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1967年，普林斯顿物理学家约翰·惠勒发明了“黑洞”这个术语。但早在此之前，就已有科学家描述过大质量物体压缩在小体积内的现象，并对此进行了推论。

1915年，爱因斯坦发表了广义相对论，而卡尔·史瓦西则用这些方程式证明了黑洞的存在。之后，他又推算出了施瓦茨席尔德半径，即物体坍缩成黑洞的阈限值。理论上，只要条件符合，任何物体都可以变成黑洞。地球若想成为黑洞，需压缩为半径8.9毫米的球体；而太阳的施瓦茨席尔德半径为3千米。

记住，迄今为止，我们没有“发现”过任何黑洞。严格说来，在科学领域中，我们只有“观察”到某物，才能说“发现”了它。不过，关于黑洞的间接证据太多了，很少有天体物理学家能够否认它的存在。

此外，早在约1790年代，英国的约翰·米歇尔和法国的皮埃尔-西蒙·拉普拉斯就各自提出了“暗星”的存在。他们计算了逃逸速度超过光速所需的质量和体积。但由于他们采用的是牛顿定律，因此计算结果并不对。

物体落入黑洞时，会在消失之前变成条状

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黑洞中心是引力奇点，这是一个一维的点，巨大质量被压缩在无限小的空间里。密度和引力变得无穷大，时空也变得无限弯曲。在这里，物理学定律不再适用。接近奇点时，物体会变成条状伸展开来。如果你落入黑洞，那么由于光线弯曲，你将看到扭曲的画面。最终，物体将完全失去维度，消失在奇点。

黑洞并不会吸东西

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人们通常有一个误解，认为黑洞像一个巨大的真空吸尘器。确实，黑洞能够以极快的速率拉扯物体，但这完全是由于引力的作用。理论上，如果你将太阳替换成一个同等质量的黑洞，那么太阳系内的所有东西都将照常运行。

黑洞能够停止时间

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假设你能够安然无恙地身处黑洞并观察周围物体，那么你将发现物体在通过事件视界时会减缓速度、凝固在时间里，仿佛它们从未通过事件视界。这是由于时空扭曲，光到达你眼睛所需的时间变得无限长。随着时间的推移，光波变得越来越长，光变得越来越暗淡，最终变成红外辐射、无线电波，消失在视野里。

黑洞可能是虫洞

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理论上，虫洞是连接不同时空的隧道。有些物理学家认为，黑洞和虫洞拥有不少共性。也许，黑洞就是虫洞，虫洞就是黑洞。

真是越来越诡异了。

黑洞可能会孵化出新宇宙

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我们的宇宙或许诞生自一个黑洞，而宇宙中数以亿计的黑洞或许又能够各自孵化出它们的宇宙。上文曾提及，物理定律会在奇点失效。但有些物理学家推测，物理定律或许得以在新宇宙中“重生”。

本文译自 zmescience，由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。

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