「黑洞」究竟什麽?是一个「洞」,还是漆黑的球形天体?

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黑洞究竟是什麽?它是一个漆黑无比的大洞?还是某种漆黑的巨大天体?为什麽我们看不到黑洞内部的景象?这些问题你都能在下面的内容中找到答案!

「黑洞」究竟什麽?是一个「洞」,还是漆黑的球形天体?

首先,黑洞并不是传统意义上的「洞」,也不是某种看不见的巨大天体,黑洞的本质是一个「奇点」以及包裹著这个奇点的「事件视界」,奇点和它的视界范围是一个整体,因为黑洞周围的视界本身就是因为奇点的诞生随之出现的一种现象。

「奇点」,就是整个黑洞的中心,一般情况下,黑洞都是由大质量恒星演化来的,整个恒星的物质被压缩,成一个无限小的点,所以在这个点上的物质密度高到无法想象,在奇点附近人类的一切物理定律都会失效!虽然我们都说「奇点」是一个「点」,但是从物理学的角度来看,「奇点」也可能是某种二维或者一维的状态,对于人类来说,关于奇点的一切都充满了神秘色彩。

「黑洞」究竟什麽?是一个「洞」,还是漆黑的球形天体?

我们常说的黑洞,其实指的是包裹著奇点的视界,视界指的就是黑洞的边界,任何物质或者能量进入这个边界后,就再也无法离开这个范围。某种意义上来说,黑洞和「洞」有些相似,黑洞的本质是引力,因为奇点的密度特别高,产生了强大的引力,引力的强度就连光都无法逃脱,而引力本质是「时空弯曲」,奇点产生的时空曲率高到了某种我们无法理解程度,光线和辐射进入黑洞后就没有办法离开,所以黑洞不反射光,我们也就没有办法直接观察黑洞。

「黑洞」究竟什麽?是一个「洞」,还是漆黑的球形天体?

引力是弯曲的「时空」,时空指的是时间和空间,在引力的影响下时间和空间都会发生「弯曲」,空间弯曲产生的影响就是物体会被引力源吸引,必须付出更多的能力来提升速度才能离开引力的束缚,时间弯曲产生的影响就是「钟慢效应」,引力越强大的地方时间的流速会更慢一些。

一般来说,黑洞是质量比较高的恒星在崩溃时形成的。恒星的质量很高,体积也很庞大,但是恒星不可能一直保持稳定状态,当恒星内核中的氢被消耗太多,无法保持稳定时,恒星就会快速演化,发生超新星爆发,根据质量不同恒星的内核会演化为「中子星」和「夸剋星」或者是「黑洞」。

「黑洞」究竟什麽?是一个「洞」,还是漆黑的球形天体?

当恒星内核的核聚变燃料耗尽后,核聚变中止,没有热辐射产生的压力影响后,恒星内核中的物质会向内部坍塌,因为中心的物质密度更高,产生的引力更强,週边的物质向著内部坍塌压缩,不断的挤压会导致物质的密度更高,恒星整体的质量越高,产生的黑洞就越大,当然也有一些恒星消逝后质量差一点点不够变成黑洞,但是也不会演变成白矮星,这个状态下诞生的天体被称为「中子星」,整个星球就是一颗被压缩出来的巨大原子核。

「黑洞」究竟什麽?是一个「洞」,还是漆黑的球形天体?

黑洞也不是永恆存在的,随著时间的推移,黑洞也会慢慢的「蒸发」掉,在黑洞消逝时,会发生剧烈的爆炸,甚至是喷洒出大量的物质,被黑洞吸收的物质和能量携带的资讯会在黑洞消逝时被释放出来。霍金认为,黑洞也在不断的根据量子理论丢失质量,这种现象被称为「霍金辐射」。

对于科学家来说,黑洞最重要的并不是它的种种特点,而是内部的「奇点」,因为人类的物理定律会在奇点附近失效,这代表我们现在的理论还不够完善,可是因为事件视界的存在,我们永远无法观察黑洞内部的奇点,也无法观察黑洞内部扭曲的时空以什麽样的状态存在。

「黑洞」究竟什麽?是一个「洞」,还是漆黑的球形天体?

但是,科学家认为,宇宙的某处可能存在著「裸奇点」,这种奇点没有被「事件视界」包裹,物质可以进入这个奇点的引力范围,也可以从这个奇点附近离开,如果找到这样的奇点,人类就可以直接观察奇点附近的现象,这很可能会让我们的理论更加完善,解决很多难题。

但是人类一直没有找到裸奇点,虽然理论上允许存在这样的奇点,但是有很多人认为,宇宙本身并不想让人类观察到奇点,物理学诺奖得主彭罗斯的「宇宙监察假设」认为,没诞生一个奇点就会诞生出一个事件视界,这个事件视界会阻止智慧生物观察奇点,因为物理定律会在奇点附近失效,宇宙本身阻止人类观察奇点,是因为物理定律在监督著奇点,防止所有的定律失效。

「黑洞」究竟什麽?是一个「洞」,还是漆黑的球形天体?

人类在未来是否可以找到「裸奇点」?宇宙真的禁止人类直接观察奇点吗?欢迎在下方留言!

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91 条回复 A文章作者 M管理员
  1. 绿茶酷酷

    要学会做科学中的粗活。要研究事实;对比事实;积聚事实。

  2. 笔芯优优

    在科学上进步而道义上落后的人;不是前进;而是后退。

  3. 眼睛眯眯眼

    科学家必须在庞杂的经验事实中抓住某些可用精密公式来表示的普遍特征;由此探求自然界的普遍原理。

  4. 灰原哀

    科学既是人类智慧的最高成果;又是最有希望的物质福利的源泉。

  5. 麻酥酥

    科学还不只在智慧训练上是最好的;在首选训练上也是一样。

  6. 拉克丝·库莱茵

    科学的界限就像地平线一样;你越接近它;它挪得越远。

  7. 慈祥踢小馒头

    社会主义是科学和文化的社会。要成为社会主义社会的当之无愧的成员;应当努力地和好好地学习;获得很多的知识。

  8. 独特迎小笼包

    科学既是人类智慧的最高成果;又是最有希望的物质福利的源泉。

  9. 小鸽子活力

    科学家必须在庞杂的经验事实中抓住某些可用精密公式来表示的普遍特征;由此探求自然界的普遍原理。

  10. 路灯缥缈

    智慧不属于恶毒的心灵;没有良心的科学只是灵魂的毁灭。

  11. 紫菜激动

    科学要求一切人不是别有用心而心甘情愿地献出一切;以便领受冷静的知识的沉甸甸的十字勋章这个奖赏。

  12. 小鸽子活力

    青年的敏感和独创精神;一经与成熟科学家丰富的知识和经验相结合;就能相得益彰。

  13. 枕头动人

    科学还不只在智慧训练上是最好的;在首选训练上也是一样。

  14. 终于更新了

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