什么是黑洞(“黑洞”究竟是什么?)

35小吃技术网 推荐阅读 2022年03月21日17时46分49秒 44 0

什么是黑洞(“黑洞”究竟是什么?)

黑洞究竟是什么?它是一个漆黑无比的大洞?还是某种漆黑的巨大天体?为什么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!

什么是黑洞(“黑洞”究竟是什么?)-第1张图片


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”以及包裹着这个奇点的“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。

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我们常说的黑洞,其实指的是包裹着奇点的视界,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”有些网相似,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。

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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“夸克星”或者是“黑洞”。

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当恒星内核的核聚变燃料耗尽后,核聚变终止,没有热辐射产生的压力影网响后,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,外围的物质向着内部坍塌压缩,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,当然也有一些恒星死亡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。

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黑洞也不是永恒存在的,随着时间的推移,黑洞也会慢慢地“蒸发”掉,在黑洞死亡时,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信息会在黑洞死亡时被释放出来。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么样的状态存在。

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但是,科学家认为,宇宙的某处可能存在着“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,这很可能会让我们网的理论更加完善,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,每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着奇点,防止所有的定律失效。

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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!