黑洞的內部有什麼?

2020-12-17 宇宙奇幻解說

黑洞,我們從沒有真正見過它們,但卻知道它一直存在。 人類為了觀測到它,動用了世界上所有的大口徑射電望遠鏡,組成了一個口徑和地球直徑相當的超級虛擬望遠鏡,但由於數據太過龐大,無法利用網絡傳輸,人們只得將各地大口徑望遠鏡觀察到的數據利用硬碟郵寄的方式整理儲存,這些數據由超級計算機進行統一計算,最終才合成了歷史上的第一張黑洞照片。

宇宙有無數黑洞,它們曾經都是超級恆星,自身質量超級巨大,在經歷過超新星爆發之後最終坍塌成為黑洞,它們潛伏在密集的星團之中或宇宙塵埃之中,可以吞噬所有附近的天體,甚至連光都不放過。

在宇宙中存在著數不盡的恆星,而恆星又是由數不盡的原子組成,大部分是氫原子,它們最初誕生於五彩斑斕的星雲之中,受重力影響在星際雲核心之中進行核聚變並釋放出大量的能量,能量再以輻射的方式去對抗引力,從而形成這種十分微妙的平衡,這就是我們現在的太陽,一個趨於穩定的恆星。

但那些超大質量甚至於幾百倍太陽質量的恆星,它們內部的核聚變最終形成了鐵,這個核聚變的過程不會產生任何能量,鐵元素在恆星內部不斷生成,直到突破了臨界值並打破這種平衡,從而產生超新星爆發,產生巨大能量,這些恆星坍縮的核心讓其急劇收縮,這過程可能誕生中子星,並在中子星的兩端發射出伽馬射線,這種射線能量非常巨大,甚至能夠射穿宇宙。

如果恆星的質量足夠大,其內核就會直接坍縮成一個你看不見的黑洞,人類無法看清黑洞,只能看到黑洞周圍的視界,時空和光線在這裡扭曲變形,如果想要逃脫黑洞的吞噬,你必須超光速才可以,但光速是人類已知宇宙間最快速度了,所以黑洞才會是人類所無法理解的存在。

那麼,黑洞的洞裡有什麼?首先,黑洞不是洞,而是一個超大質量超小體積的天體,黑洞視界我們稱之為『事件視界』, 黑洞的中心我們稱之為奇點,人們喜歡把無法理解或超過人類認知的東西稱為奇點,奇點可以理解為萬物的伊始或結束。

當宇宙間所有物質都集中在一個點上,沒有空間,沒有時間,也沒有大小的點,那麼這個點就是奇點,奇點也許連接著蟲洞,通往另一個世界,並把所有物質變成另外的物質送往另一個空間,這是我們沒辦法理解的,但如果我們掉進黑洞,最有可能的就是我們會被黑洞撕碎,碎成一個一個的原子狀態,並濃縮在一個奇點上。

可惜,宇宙中的所有物質天體都是有生命的,強大的黑洞也不例外,黑洞在吞噬的同時也在源源不斷地往外輻射物質,這種現象稱之為黑洞蒸發,並最終走向消散。

在物理學中,解釋宇宙的是萬有引力和能量守恆,也許這些規則在黑洞並不適用,但黑洞也是宇宙的一分子,或許在未來的某一天,我們能給黑洞制定一個合理的物理規則吧。

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    其實體積無限小的是奇點,黑洞並不是奇點,只是黑洞包含了奇點。也就是說奇點是黑洞的一部分。而無論是黑洞還是奇點的質量都不是無限大的。黑洞的質量由形成它的塌縮恆星的剩餘質量決定。而黑洞的質量幾乎全部都集中在奇點上,那是一個無限塌縮的時空點。
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    如今,只要一提到黑洞,大家都認為這種神秘的天體是由愛因斯坦的廣義相對論推導出來的。但實際並不是這樣,在近代天文學領域裡,黑洞是一個經常被提起的事物。這裡面最關鍵的就是逃逸速度的概念(小編之前有一篇文章專門介紹過),就地球上而言,如果從地球表面拋出一個物體,要使這個物體擺脫地球引力的束縛,需要的最低速度是每秒11.2千米。一般來說,一個質量為M、半徑為R的物體,其逃逸速度V由下面這個公式得出:V=√2GM/R(根號內2GM/R,G為萬有引力常數)。
  • 如果你掉進黑洞,將會發生什麼?
    黑洞是狂暴的深淵,它貪婪的吞噬著宇宙中的一切那麼對於如此可怕的天體如果你掉進其中,會發生什麼呢?在掉進黑洞前一小時,你可能還沒感覺到周圍的異樣,但是會發現身體被一種無形的力量拉扯。在掉進黑洞前三十分鐘,你已經成功接近的黑洞的邊緣,隨後會看到一層光子在黑洞表面緩緩流動,並在外圍形成了一個球狀殼層,它猶如一盞巨大的霓虹燈,懸浮在宇宙中,這就是黑洞光層。
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    對於黑洞是什麼這樣的問題,其實我往常都會講一下它的歷史,但由於關於黑洞的歷史我已經講過不止一次了,所以這篇文章我將完全不講歷史。黑洞這個名字給人一種神秘感,覺得會是一個陰森森的神秘物體。史瓦西黑洞是一種非常極端的黑洞,它要求的初始條件非常苛刻:總電荷為0,總角動量為0,用人話說就是不帶電,不自轉。這對於一個由生命末期的大質量恆星核心坍縮形成的大質量天體來說,基本上是不可能實現的,因此一般來說,自然界不存在嚴格意義上的史瓦西黑洞。那麼自然界的黑洞都是什麼黑洞?可以確定的是一般都是帶自旋的黑洞,這種稱為克爾黑洞。
  • 將螞蟻扔進黑洞會發生什麼?網友對此爭論不休,聽聽科學家怎麼說
    因為黑洞最早的提出者就是愛因斯坦,愛因斯坦認為,在宇宙當中必然存在著一種質量無限大,引力無限大的天體,並且這種天體是由死亡後的大質量恆星塌縮所形成的,其引力大到連光都無法逃脫,所以人類目前還無法觀測到黑洞。雖然目前人類無法觀測到黑洞的相貌,但是人類可以通過黑洞在吸引撕碎周圍物體的時候對外界發出的輻射,來間接地了解黑洞內部的秘密。
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