小熊爱飞翔 发表于 2024-11-1 20:00:57

关于宇宙黑洞的故事,你知道多少?

halalahaa11111 发表于 2024-11-1 20:10:21

黑洞是一个大到光都逃不掉的时空物体。黑洞穴的重力极强,使视野中的逃逸速度大于光速。
一九一六年,德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算,得出了爱因斯坦场方程的真空解,表明如果一颗静止的球对称星的实际半径小于一个定值,它周围会出现一个奇怪的现象,那就是“视觉”,一旦进入这个状态,光就无法逃脱。这个被定义为史瓦西半径的数值,被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒称为黑洞。

这是怎么形成的呢?
黑洞的形成过程与中子星的形成过程相似:当恒星准备消亡时,其核心会因自身重力而迅速收缩、塌陷和爆炸。随着核内所有物质都变成中子,收缩过程立刻停止,并被压缩成致密的星体,内部空间和时间也被压缩。但在黑洞的例子中,由于恒星核的大质量,在收缩过程中不停地进行,中子间的排斥力不能阻止不能停止。由于受到挤压引力的吸引,这个中子被磨成了粉末,剩下的只是一种高密度,难以想象的物质。因为高质量的引力,所以任何靠近它的物体都会被它吸入。
当一颗恒星老化时,它的热核反应已经耗尽了中心燃料,中心产生的能量也不多。这样,它就没有足够的力量来承受外壳的巨大重量。因此,在外壳的重压下,核心开始崩溃,物质进入中心点,最终形成体积无限小、密度几乎无限大的星星。由于它的半径收缩到一定程度(必须小于史瓦西半径),由质量引起的时空扭曲使得光线不能向外发射——黑洞诞生。

那么为什么连光线都逃不出黑洞呢?
为了理解黑洞的动态,以及如何使黑洞内部的一切不能脱离边界,我们需要讨论广义相对论。广义相对论是爱因斯坦创造的重力理论,适用于行星和恒星,也适用于黑洞。爱因斯坦于1916年提出的理论解释了空间和时间是如何变形的。广义相对论认为,物质使空间弯曲,而空间弯曲反过来影响空间物体的运动。
让我们看看爱因斯坦的模型是如何工作的。第一,考虑时间(空间的三维是长、宽、高)是现实世界的第四维(尽管很难在正常的三个方向画另外一个方向,但是我们尽全力去想像)。其次,考虑时间和空间是体操表演用弹簧床的巨大床面。爱因斯坦的理论认为质量使时间和空间弯曲。或许我们可以在弹簧床的床头放一块大石头来解释这种情况:石头的重量会使拉紧的床略微下沉。尽管弹簧床基本上但中心有点凹陷。更多的石头放在弹簧床的中央,会有更大的效果,使床更沉。事实上,石头越多,弹簧床就越弯。
同理,宇宙中的优质物体也会使宇宙结构发生变形。正如10块石头比1块石头更能弯曲弹簧床的表面,质量远大于太阳的物体,其弯曲空间的能力远大于等于或小于一片太阳质量的物体。
网球在紧张的平弹簧床上滚动,沿直线前进。相反,如果它通过凹陷的地方,它的路径是弧形的。同样,当天体穿过时空的平坦区域时,它会继续沿着直线前进,而那些穿过弯曲区域的天体会沿着弯曲的轨迹前进。接下来,我们来看黑洞对其周围时空的影响。想象一下在弹簧床上放一块质量很大的石头,代表密度很大的黑洞。自然而然,石头会对床面造成很大的影响,不仅使其表面弯曲、下陷,而且使床面破裂。类似的情况也可以出现在宇宙中。如果宇宙中有黑洞,那里的宇宙结构就会被撕裂。这种时空结构的破裂称为时空的奇异或奇异。
现在我们来看看为什么什么都逃不出黑洞。正如弹簧床面滚动的网球一样,跌入由巨石构成的深坑,而一个穿过黑洞的物体将被其引力陷阱抓住。而且,拯救运气不好的物体需要无限的能量。我们已经说过,没有什么东西可以进入黑洞,然后逃离它。但是科学家认为黑洞会慢慢释放能量。一九七四年著名的英国物理学家霍金证明,黑洞的温度不是零,温度高于环境。根据物理原理,所有比周围温度高的物体都会释放热量,黑洞也不例外。当黑洞释放出能量时,它会持续数百万亿年,这叫做霍金辐射。黑洞释放的所有能量都会消失。

所以黑洞位于时间和空间之间,让时间慢下来,让空间变得有弹性,同时吞噬一切通过它的东西。这些就是我所知道黑洞的故事,但这只是冰山一角,你还知道哪些黑洞的故事和知识呢?

tattu飞翔 发表于 2024-11-1 20:15:37

关于黑洞,我知道爱因斯坦曾经是没有发现黑洞的,他只是提出了这个理论,但是没有办法来证明它的存在,还有就是一切物质都可以变成黑洞,而且黑洞里面可能有一个新的宇宙,还有就是黑洞也会死亡。

小熊爱飞翔 发表于 2024-11-1 20:22:01

我知道很多的,黑洞是可以把一些东西吸进去的,而且它发生爆炸的时候是会产生很多的星球的,黑洞诞生的时间也是非常长的,这方面的知识还是非常多的。

fantansticma 发表于 2024-11-1 20:31:01

我原认为,进入黑洞的物质都会被吸入位于黑洞中心的一个极小的点中,因此如果你掉进黑洞,你不会像落向常规天体一样触到它的边界。一旦物质到达这个点,它们就哪也去不了了。据我所知,任何被吸入黑洞的东西都不可能幸存。虽然人们有时会说“虫洞”是通往其它宇宙的门户,但现在看来,这样的通道应该是不存在的。

speedbow 发表于 2024-11-1 20:35:02

不是很知道,而且关于这个故事只不过是听过一些而已,其实根本不了解这些知识。
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