黑洞是什么黑洞?黑洞是什么

人气:253 ℃/2024-09-04 20:41:15

黑洞的照片简直火爆全网,甚至还引发了一系列的照片版权问题的争议,看来,蹭热度的话题经久不衰啊。那今天我们就来讨论一下黑洞的形成问题,当然啦,是用我自己理解的方式来介绍,学术性高的才子们嘴上留情,莫喷。

看照片的第一眼,我们会想当然得认为黑洞是一个巨大黑暗的无底洞,这是很多人对黑洞的理解,这里我可能要让你失望了,你猜错了,黑洞不是一个巨大的洞,相反,黑洞是一个巨大的小洞。为何这么说呢?这里和上期说的叠加状态可不一样,且听我叨叨一番。

首先,黑洞是广义相对论中的概念,是一个时空曲率大到光线无法从其事件视界逃脱的天体。好了,我们这里有三个词要划重点,即时空曲率,事件视界以及天体。

首先说说时空曲率,我们将宇宙空间想象成一张柔软的席梦思,而一个个的天体就是一个个重质量的铁球,当铁球在席梦思上滚动时,席梦思的平面会被压到弯曲,这就是时空弯曲。按照爱因斯坦的广义相对论,在引力场中,时空的性质由其中的物体质量分布情况决定的,而每个天体质量的差异,使得时空性质分布不均,从而发生了时空弯曲。因此,同理于铁球越重,床面弯曲越大,天体密度越大,时空曲率也就越大。

我们都知道太阳是一个密度很大的天体,其附近产生的时空曲率也就很大,这也就解释了为啥地球绕太阳公转是椭圆形轨道而不是圆形轨道。还有一点要提的就是,当时空曲率很大的时候,牛顿的力学理论就不适用了。(即便如此,牛顿还是我心中的天才。 )

接下来咱们聊聊事件视界。事件视界是一种时空的曲隔界限,也就是说,这个时空视界内的任何事件都不会对外部的观测者产生影响,通俗说,你看不见里面都发生了些啥。我们就拿黑洞来说,黑洞也是有边界的,黑洞的事件视界就在其逃逸速度大于光速的那个边界。换句话说,就是光在进入这个边界内,会扭曲变形朝向黑洞中心,而外部观测者便什么也看不到了。就如图片中的那样,中心那圈黑团和外部红圈之间的那个界限,就是黑洞的事件视界,所以,我们看到就是黑乎乎一团,啥也看不到。

接下来说到天体。不少人都觉得黑洞是个洞形的空间,其实准确地说,黑洞是个天体,是一种密度极大体积极小的天体,通常是由质量足够大的恒星发生坍缩死亡产生的。我们说的形象一点吧,如果用极大的力量,将太阳压缩到成一个极小的奇点,太阳就会塌陷成黑洞。我们知道密度=质量÷体力,黑洞密度极大,体力极小,我们可想象黑洞的质量是很大的。而根据爱因斯坦的质能方程E=MC²,两个质量物体之间的引力与他们的质量成正比,因此,黑洞的引力是无限大的。当然啦,我们不用担心太阳会不会形成黑洞,然后将地球吸进去。毕竟,通常需要三个太阳质量的天体才有可能形成黑洞,至于太阳的最终结局以及我们的最终结局,仍然是扑朔迷离的,这正是宇宙的奇妙之处呀。

说完原理,我们来大概了解一下黑洞的形成。通常,一个恒星内部的热核反应逐渐消失时,它就无法承受外壳的重量,从而发生塌陷,甚至其内部的中子排斥力也无法阻止这个过程,最终形成了一个密度极大,质量极大,体积极小的奇点。因此,我们不难想象,这个奇点附近的时空发生扭曲,连光都无法向外射出。

说到奇点,那就简单提一下。黑洞不是照片上那个很大的洞形空间,而是一个奇点,周围的那些是这个奇点引发的时空扭曲形成的空间图。就是这个点让一大堆的科学家们熬秃了顶,还不肯放弃对它的探索。这个点中,我们一切已知的物理学法则和时空概念都束手无策。(我就经常想,外星人会不会已经探索出来了)

既然说黑洞是一个天体,那么它也会灭亡的。我们假设有一对粒子出现,A 和A-,根据能量守恒定律,当黑洞吸收了A-粒子,那么A 粒子便会向相反方向逃逸。而此时黑洞便减少了A-的能量。再通过质能方程E=MC²,能量减少,质量也就减少,从而温度上升,最终黑洞就会爆炸。(这是霍金在1974年做出的预言,有木有被他的天才大脑闪到!)

时间有限,下次咱们再聊聊这次黑洞图片的拍摄过程和原理吧。以后讨论黑洞,可别说他是一个洞,记得说他是一个奇点,瞬间觉得自己站在了巨人的肩膀上了有木有?

最后,我提一些我自己的问题,我自己也在找答案,也期待你们告诉我答案,黑洞发生时空扭曲后是否形成自己内部的另一层时空?或者,另一层时空在奇点的另一端?

百科

More+
首页/电脑版/网名
© 2026 NiBaKu.Com All Rights Reserved.