黑洞有多少不可思議的現象?中心可能是一個質量巨大的奇點

2020-12-05 探索宇宙說

宇宙浩瀚廣闊,有著無數的天體,除了像恆星,行星這些正常的天體之外,還存在著一些特殊神秘的天體,比如黑洞,中子星,脈衝星等。

在這些特殊神秘的天體中,最神秘也最受科學家關注的自然是黑洞,它是宇宙的霸主,可以說沒有任何物質和天體可以抵擋黑洞的吞噬,包括強大的恆星和速度達到光速的光子。

對於黑洞的產生和本質,科學界還沒有統一的答案,目前普遍對黑洞的解釋,認為它是由大質量恆星生命走到末期,引力塌縮後形成的。黑洞的形成過程類似於中子星的產生過程:某一個恆星在準備滅亡,核心在自身重力的作用下迅速地收縮,塌陷,發生強力爆炸。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止,被壓縮成一個密實的星體,同時也壓縮了內部的空間和時間。

因此,科學家猜測,黑洞的中心是一個體積無限小,質量無限大的奇點,正是這個質量超大的奇點產生了巨大的引力,在奇點的周圍形成了一個黑洞視界,任何物質進入這個視界範圍,都會被奇點強大的引力拉扯吞噬,消失在黑洞中。

黑洞是宇宙的猛獸,是讓宇宙物質恐怖的存在。根據質量的不同,黑洞也有級別之分,普通的黑洞個頭都比較小,只有10公裡左右。我們可不要小瞧這些小黑洞,雖然它們的個頭小,但是威力卻絲毫不小,就算是一個直徑只有10公裡範圍的黑洞,它也可以吞噬任何物質。

黑洞的強大威力並不會因為它個頭小諒減弱,10公裡左右的小黑洞同樣可以慢慢吞噬體積超大的恆星,只要恆星敢於靠近進入它的視界範圍,基本也難逃被吞噬的命運。

由於黑洞強大的吞噬能力,光也無法逃脫,因為人類是無法直接觀測到它,但並不表示我們不知道它們的存在。事實上,黑洞如此強大霸道的吞噬能力,也讓它在宇宙中很難真正隱身,雖然我們無法直接觀測到它,但是通過間接的方式還是可以發現黑洞的存在。

科學家尋找觀測黑洞,主要是藉由物體被吸入之前的因高熱而放出和γ射線的「邊緣訊息」,可以獲取黑洞存在的訊息。推測出黑洞的存在也可藉由間接觀測恆星或星際雲氣團繞行軌跡取得位置以及質量。

黑洞太霸道了,其它的天體被它的引力吸引拉扯吞噬的過程中,自然不會願意被吞噬,會和黑洞的引力對抗,在這個過程中,天體不斷被撕碎,並放出巨大的能量,這個能量可以傳輸很遠,進入天文望遠鏡的視界就可以被發現。

除了這種小個頭的黑洞,宇宙中真正的霸主就是那些超大質量黑洞,科學家也無法知道這種超級黑洞是如何形成的,相信宇宙中沒有能夠形成這樣黑洞的恆星,如果有,那這種恆星在死亡之前的體積和質量會大到無法想像,科學家目前在宇宙根本沒有發現能夠擔當這個責任的恆星。

因此,有科學家猜測,超大質量的黑洞有可能是通過多個黑洞之間的吞噬慢慢壯大的,並不是一開始就有這麼大。超大質量的黑洞一般來說都是一個大星系的核心,它的超強引力束縛管理著一個大星系的運行。比如銀河系的中心就是一個超大質量黑洞人馬座A,它的質量約為太陽的400萬倍。

太陽系內所有的天體和星系都要圍繞著銀心中心的這個黑洞旋轉,銀河系正是有了這個超大質量黑洞的存在,才有了現在相對穩定的星系環境,它的作用其實和太陽系恆星太陽的作用一樣。

當然,銀河系中心的這個超大質量黑洞也有黑洞的一切特性,它的吞噬能力更強,幾乎每天都會吞噬進入它視界的物質和天體,而它最強大的能力就是吞噬恆星,也不知有多少恆星因為不小心進入它的視界範圍被吞噬,科學家也經常可以觀測到來自銀心中心的強烈能量輻射,其實就是它在吞噬恆星。

這種超大質量的黑洞並不是銀河系獨有,其它像銀河系這樣的大星系中心基本都有這樣的一個超大黑洞,比如仙女座星系中心也有一個大質量的黑洞。在未來,銀河系會和仙女座星系相撞,兩個黑洞會融合成為一個新的黑洞,兩個星系也會合併,再次形成一個更加巨大的黑洞。

對於黑洞,有很多未解的謎團等著人類去破解,人們最關心的自然是被黑洞吞噬的物質去了哪裡?有人說它們都被撕碎成粒子被中心的奇點吸收,也有人說黑洞的另一面是白洞,被黑洞吞噬的物質都從白洞被噴發出去,真相到底如何,目前還沒有一個人可以說得清楚。

現在科學界普遍認為黑洞內部是一個完全封閉的世界,裡面的物質幾乎不可能再逃出來,也不會存在白洞將它們釋放出去。那麼真實的情況真的是如此嗎?我們都知道,真理永遠掌握在少數人手裡,大家普遍認為的事情往往都是錯誤的。

因此,對於黑洞,有可能我們現在所理解的一切都是錯誤的。當然,想要完全破解黑洞的奧秘,光靠遠程觀測研究是不行的,必然靠近它進入黑洞內部才有可能了解到黑洞的真正本質。可是以人類現在的科技,這就是天方夜譚,是根本不可能的。

太陽系附近可沒有黑洞,人類的探測器或飛船想要到達最近的黑洞去研究,飛船的速度最少也要達到光速。而要靠近銀河系中心的黑洞,只有實現超光速飛行才行,可是這些對於人類來說還太遙遠。即使未來能夠靠近黑洞,想要深入其中也是一個大問題,必須要研究出能夠抵消黑洞引力的技術和方法才行,否則一旦進入黑洞視界範圍,那命運不用說相信大家也知道。

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  • 黑洞中的奇點是什麼?
    (抵抗力)都抵禦不了自身的引力,最後坍縮成這一點,這應該就是題主所說的黑洞中的「奇點」,這個奇點與宇宙大爆炸的奇點很類似,但我認為還是有所不同,黑洞的質量是有限的,所以它的「奇點」的質量不可能無限大(實際上宇宙是有限的,它的質量也不可能是無限的,因此宇宙奇點的質量也不應該是無限的)。
  • 首次瞥見黑洞中心附近存在的物理現象!超越黑洞奇點
    環量子引力起源於賓夕法尼亞州立大學,後來被世界各地的許多科學家發展起來,它為現代物理學開闢了一個新範式。該理論已經成為分析宇宙中某些地方極端宇宙學和天體物理學現象的主要候選理論,比如黑洞,在那裡廣義相對論的方程不再有用。
  • 答案只有一個:銀河系中心藏著一個超大質量黑洞
    德國科學家賴因哈德·根策爾和美國科學家安德烈婭·蓋茲則發現,在我們銀河系的中心,有一個看不見的、質量極大的天體控制著周邊恆星的軌道,目前對這個天體的唯一解釋就是一個超大質量黑洞。    愛因斯坦提出的廣義相對論顛覆了傳統的空間和時間概念。他的方程式預言了黑洞的存在:大質量的天體會使空間彎曲、時間減慢,一個超大質量的天體甚至能吞噬光線,從而形成一片「絕對黑暗」的空間,這就是黑洞。
  • 黑洞中有個奇點,宇宙起源也是奇點,那麼黑洞是宇宙的起源嗎?
    黑洞是大質量天體死亡後的屍骸,這個屍骸有一個史瓦西半徑,中心是一個奇點。而現代量子力學對宇宙奇點的解釋,卻是從虛無中誕生。它們一個實一個虛,一個由實變虛,一個由虛變實。黑洞有一個史瓦西半徑,而宇宙誕生前是沒有這個半徑的。
  • 黑洞奇點和大爆炸奇點有什麼區別?
    大爆炸奇點是一個體積為零的點,但質量很大,這使得密度極高。大爆炸(bing)這個奇點包含了宇宙中的全部物質和能量。大爆炸的最初時刻仍然是個謎。然而,天文學家和物理學家相信,在最短的那幾分之一秒之後,強大的核力和電磁力便分開了,這很可能導致宇宙開始膨脹。大爆炸創造了空間、時間和我們現在所知道的全部物質和能源。
  • 黑洞奇點和大爆炸奇點有什麼區別?
    然而,天文學家和物理學家相信,在最短的那幾分之一秒之後,強大的核力和電磁力便分開了,這很可能導致宇宙開始膨脹。大爆炸創造了空間、時間和我們現在所知道的全部物質和能源。黑洞奇點是在一顆質量非常大的恆星的核心坍塌出一個事件視界後形成的。由於這些奇點是極小的,他們擁有無限的密度。
  • 黑洞的體積並非黑洞的實體,黑洞的實體是奇點,奇點有多小?
    每一個星系的中心都存在著一個星系級的黑洞,它依靠自身強大的引力來使周圍的物質高速運轉,而這些物質又帶動外圍的天體運行起來,以此類推,一個星系便開始了有序的運行。宇宙中黑洞的體積有大有小,但是這裡所說的體積實際上並不是黑洞的實體,而指的是黑洞視界的體積。
  • 怎麼理解M87黑洞65億個太陽質量濃縮到一個比原子還小的奇點裡?
    這是一位網友提出的問題,原題是:65億個太陽壓縮到不足一個原子大小的空間裡,大神們釋疑一下,真能裝的下嗎?原子是我們三維空間世界的物質,怎麼能夠形容奇點呢?這個問題大概是說距離我們5500光年的M87星系中心黑洞,人類首次正式拍攝到這個黑洞的照片,這個黑洞約太陽質量的65億倍。
  • 黑洞奇點和宇宙大爆炸奇點有什麼不同?宇宙奇點的來源或也是黑洞
    根據宇宙大爆炸學說,我們的宇宙最初就誕生於一個奇點;而根據現在的黑洞理論學說,也認為在黑洞的中心有一個奇點,那麼誕生宇宙的奇點和黑洞中的奇點,又有什麼相同和不同之處呢?實際上無論是宇宙誕生的奇點還是黑洞中的奇點,都還只是理論中的推測,而且都有不可觀測性,所以我們只能理論推測這兩種奇點有什麼相同和不同之處。
  • 黑洞是什麼?黑洞還有很多種?奇點也不止一個?
    它是由史瓦西半徑公式給出的一個只有質量這一個物理量的天體。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。至於帶不帶電,一般也認為會帶電,但這個我們其實不好確定。
  • 黑洞衝擊!什麼是黑洞?黑洞的奇點之外可能有外星文明嗎?
    黑洞仍然是我們在宇宙中所見過的最神秘的實體,這使得一些人推測,在黑洞的奇點之外可能存在外星文明。黑洞:美國宇航局終於開始了解黑洞。黑洞是真空的反義詞,相反,它是一個難以想像的數量的物質擠在幾乎無限小的空間。
  • 黑洞中心的奇點那麼怪異,它是否連通另外一個宇宙?
    如果大量的物質聚集於空間中的某一點,這個點的周圍會存在一個「界面」,若是有物質包括光線掉進這個「界面」裡,就無法出來。這個界面,科學家稱其為「視界」。物質一旦進入,就會頭也不回地向著「奇點」聚集,物質將全部坍縮至中心奇點。
  • 物理學家們精確地計算出了黑洞的中心——奇點究竟是什麼樣
    這個問題比史瓦西的更難,因為旋轉的物體在中心有凸起,因此缺乏球面對稱性。克爾的解決方案明確地描述了旋轉黑洞外的區域,而不是黑洞內部。克爾的黑洞仍然有些不切實際,因為它佔據了一個沒有物質的空間。BHI的研究人員意識到,這可能會使黑洞變得不穩定。即使是單個粒子的加入,也會極大地改變黑洞內部的時空幾何結構。
  • 黑洞演化跟宇宙誕生十分相似,難道我們生活的宇宙在一個黑洞中?
    愛因斯坦猜想中的黑洞,雖然讓當時的人們感到不可思議,認為宇宙中不大可能存在這樣的天體,但是後來隨著科技的不斷進步,有了更強大的天文望遠鏡之後,我們終於觀測到了黑洞,從而證實了黑洞的存在。可能有人會說了,既然黑洞能夠吞噬光,那我們如何觀測到黑洞?其實我們觀測到的並不是黑洞的本身,而是存在於它周圍的視界。
  • 宇宙大爆炸中的奇點和黑洞中的奇點是一樣的嗎?
    黑洞奇點最早是史瓦西解裡得到的,也就是史瓦西得到黑洞半徑公式後的一個推論,太陽質量坍縮成一個質點後,它的半徑三公裡處的逃逸速度就達到了光速。當時已經認為沒有任何物質結構能抵禦這麼高密度的坍縮,所以黑洞的中心將出現一個奇異點。此時還沒發現哈勃紅移,大爆炸奇點還沒提出。但是後來科學家發現只要坐標變換,這個奇點有可能會消掉。
  • 擁有密度無限大的黑洞奇點,那會不會擁有質量無限大的黑洞?
    因為黑洞的奇點擁有無限大的密度,於是就有網友問:黑洞的質量有沒有上限呢?會不會一個黑洞質量是無窮大的?黑洞的質量有沒有上限?要想知道這個問題,首先需要弄明白的是,黑洞是如何形成的,其次需要了解的是黑洞奇點的密度為什麼會無窮大,再次是必須要弄清楚的是在沒形成黑洞之前的黑洞,即是黑洞的前身,它是什麼,它的質量有多大。弄清楚了這三個問題,很自然地,會不會有一個質量無窮大的黑洞的問題也就很容易理解了。
  • 旋轉的黑洞會裸露出奇點,裸奇點的存在可能對宇宙產生危害
    黑洞中心聚集了黑洞的所有質量,它是一個密度無窮大的點,被稱為奇點。根據主流的物理理論,黑洞有一個邊界稱為事件視界,一旦越過這個邊界,連光都無法逃脫。奇點的引力是無限強的,任何靠近它的物質都會被拉過去。幸運的是,奇點都是包裹在事件視界之內的。自從天文學家發現黑洞以來,人們就一直在想:有沒有可能存在裸奇點,也就是說在沒有相關視界的情況下形成一個奇點。裸奇點是一個非常危險的地方,因為它的存在會使許多物理定律被打破,會危及到整個宇宙。
  • 黑洞中心是什麼?事實上奇點並不存在
    事實上奇點並不存在(神秘的地球uux.cn報導)據新浪科技:黑洞中心的奇點是終極的「無主之地」:在這裡,物質被壓縮到一個無限小的點,所有關於時間和空間的概念都被完全打破。事實上,奇點並不存在;必須有什麼東西取代奇點,但我們還不確定是什麼。接下來,讓我們來探索一些奇怪的可能性。
  • 弦理論能解釋黑洞奇點處的物理現象嗎?
    閱讀百科上的模糊球概念,或者這篇關於模糊球「解決」信息悖論和其他臭名昭著的黑洞問題的簡單文章。模糊球有多密?它的中心可能接近「普朗克密度」(基本上是QM中的「最大」密度),但它的密度仍然比奇點小得多。所以這個奇點代表了廣義相對論自相矛盾的一點,愛因斯坦警告我們不要在那裡使用GR。「物理定律在奇點處崩潰」這句話來源於廣義相對論的自相矛盾之處。(請注意,這裡唯一會崩潰的是我們的理論,而不是實際運行宇宙的定律。)弦理論是唯一一個甚至有可能猜測黑洞內部的真實情況主要理論,(例如「模糊球」)。
  • 為什麼天文學家把黑洞內部的奇點描繪成一個『甜甜圈』
    在量子場論中,該詞彙和真空能量是等義詞,指的空無一物的空間仍有此一定能量存在,對一些系統可以造成擾動,並且導致一些量子電動力學會出現的現象,例如蘭姆位移與喀希米爾效應;它的效應可在納米尺度的元件直接觀測的到。在宇宙論中,真空能量被視為宇宙常數的來源,和造就了宇宙加速膨脹的暗能量相關。因為零點能量是一系統可能持有的最低能量,因此該能量是無法自系統移除的。