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黑洞里面是什么(黑洞里面究竟是什么)

时间:2023-05-17 01:25:26 点击量:7837 作者:庞丽佳

目前黑洞只有三个物理量可以被测量到:质量、电荷、角动量。所谓“黑洞”,是质量***的恒星在核融合反应的燃料耗尽后,发生重力塌缩后形成的。由于它的重力场极强,一般相信任何物质,甚至是光,都不能 “逃出来”...,以下是对"黑洞里面是什么"的详细解答!

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黑洞里面是什么

目前黑洞只有三个物理量可以被测量到:质量、电荷、角动量。所谓“黑洞”,是质量***的恒星在核融合反应的燃料耗尽后,发生重力塌缩后形成的。由于它的重力场极强,一般相信任何物质,甚至是光,都不能 “逃出来”。

黑洞是一个天体。黑洞跟其它恒星和行星一样都是宇宙中的天体。

黑洞是看不见的。黑洞之所以叫黑洞,是因为黑洞连光都能吸收掉,准确地说黑洞是隐形的,不可人类肉眼观察所见。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出。

黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、热量无限高、体积无限小的奇点和周围一部分空空如也的天区,这个天区范围之内不可见。

黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程;恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收缩,发生***爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星球。

由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高密度而产生的力量,使得黑洞任何靠近它的物体都会被它吸进去。

人们无法直接观察到它,物理学家也只能对它内部结构提出各种猜想。就像是一栋楼大厦的质量你不能直接测量一样,但是你可以根据质量等于密度*体积可得一样。究竟黑洞里面除了的物质具有什么样的特性,还有待于探索。

黑洞里面究竟是什么

黑洞里面有很多物质。黑洞可以吸收任何东西,而且似乎没有***。 只要黑洞处于它的势力范围(视界)中,它有多少并不重要,重要的是它吞噬了多少。黑洞可能变得越来越小,而不是改变。 黑洞中的物质一直在向内移动,可能越来越慢,但由于其自身的塌缩空间效应,黑洞中的物质一直在向内移动,甚至是刚从外部进来的物质也是如此。每当有东西靠近这个物体,它就会把它拖进去,然后继续向内移动。黑洞不仅会吞噬和吐出物质。

霍金的黑洞蒸发理论提到,黑洞也会向外发射物质,由于这种物质的发射,黑洞“死亡”了。 一般来说,黑洞质量越大,它的生命周期就越短。 霍金的黑洞蒸发理论: 黑洞在真空中的事件视界并不是真空的,而是有真空波动的,随机产生了大量的正粒子ーー与具有正能量的粒子相对的反粒子,一定有负能量,而其他具有负能量的粒子不可能存在很长时间,它一定在很短的时间内,有正能量粒子相结合,相互湮灭,归于虚无。

黑洞的事件视界出现了,部分粒子可能会被强大的重力分离到黑洞中,由于负能量粒子一直负债累累,当然,没有抵抗强大重力的力量,只能落入黑洞中,带有正能量的粒子,部分可以有机会逃脱黑洞的束缚,出现在黑洞的外面,就像黑洞会出现放射性粒子一样。

由于落入黑洞的负能量粒子比正能量粒子多,平均而言,黑洞的质量会被负能量粒子吃掉,导致黑洞的质量下降。 黑洞越小,黑洞蒸发得越快,最后消失在宇宙中。注意,带负能量的粒子可以是正粒子,也可以是反粒子。

黑洞里面有什么

如果在黑洞里活一个小时,地球已经不复存在了。

黑洞的内部结构

通常认为,黑洞的内部什么也没有,也就是说黑洞其实并没有一个实体的表面。

这是因为在黑洞视界内部,由于强大的引力作用,没有任何力量可以阻止物质不断坍缩,所以不论黑洞吞噬多少物质,最终都会汇聚成为一个点,这个点体积无限小,密度无限大,是一种不可理解的存在,我们称之为奇点。

黑洞的时空互换

那么这种时空互换实际当中会是什么情况呢?

在黑洞附近或内部,使用彭罗斯图解释会更方便。彭罗斯图通过压缩边界附近的等时间及空间线来处理极端拉伸的时空。等空间和等时间线是弯曲的,这样可以保证物体光锥垂直,光线以45°角运行,即便在黑洞内也是如此。如下图纵向蓝色为单向时间线,红色为看空间线,区域边缘的直线为事件视界。

随着我们穿过了事件视界,外部宇宙从我们的前光锥中消失,现在只有奇点。我们也开始碰见一组来自过去的新光子,这些光不断向外爬升却始终被束缚在事件视界,这是因为空间以超光速向奇点运行,这也正是为何光无法逃离黑洞的根本原因。我们能够看到黑洞内部的历史,比如一些光可能来自最初形成黑洞的恒星崩塌的表面,在我们的下方。另外我们的后光锥中是向内光线,在我们进入事件视界后由外部宇宙进来的,会在我们的上方。我们可以向任意一个光源方向移动,这些方向,这种空间的自由选择,都变得由原来的时间坐标来描述。

这并不是时间旅行,虽然有一种一边是过去事件,一边是未来事件的感觉,但前光锥实际上只指向奇点。

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