世間萬物難逃事件視界的「魔爪」,黑洞真的不向外拋射事物?

2020-12-03 奇點使者

引言:被視作宇宙狂魔的黑洞到底是怎樣的存在?它總是不斷地吃東西,它會將吃下的東西吐出來嗎?持續進食的它會不會有被撐爆的一天?

黑洞可謂是無人不知無人不曉的天文事物,就算許多人不知它究竟是何方神聖,相信也曾聽說過它的鼎鼎大名,它是宇宙中神秘而又極端的存在。說它神秘,是因為難被直接觀察,它本身既不發出光芒,也不發出電磁波。而說它極端,主要是因為它擁有一個特殊區域——事件視界,那裡的引力大到幾乎能困住所有事物,就連光也沒能從黑洞中的事件視界逃出。

無窮的引力給了黑洞無限的自信,它憑藉這一特質在宇宙中霸道橫行,它瘋狂吞噬所有接近它的事物,並且幾乎從不吐出任何事物。看到這,許多朋友或許十分困惑,都說有進亦有出才能達到平衡,黑洞也是宇宙的一分子,它理應遵循宇宙基本規律,它真的能做到只進不出?它真的沒有疏忽的時候?被黑洞吸收的事物真的不會再次被吐出來嗎?

值得一提的是,黑洞並不是黑色的,它是一類名不副實的事物。不管是從理論角度來看還是從觀察角度來看,經過多次實踐,科研人員認為黑洞並不黑。而如果黑洞呈黑色,其實事情會更加複雜,因為若黑洞為黑色,在漆黑的宇宙環境裡,我們僅能通過黑洞與外部事物之間的奇妙引力來觀察與研究它,這無疑是難上加難。

幸運的是,黑洞不黑。所以,在進行科學研究的過程中,結合它的特性,科研人員常通過輻射效應來檢測它,圍繞在黑洞周圍的恆星便是得力助手。那麼,科研人員是如何觀測黑洞的呢?

研究人員表示,事件視界雖是一個無比可怕的區域,但視界周圍仍可能存在許多事物。舉個例子,如果視界附近存在一顆恆星,那它便可能成為指引源。如果這顆恆星龐大且能被分散,它還能與黑洞一起創造出X射線雙星,這更方便科研人員發現與觀察黑洞,第一顆黑洞便是以這樣的方式被發現。

接下來,我們回到最初的問題:黑洞會吐出東西嗎?根據已掌握的資料來看,事物能否被拋出與它是否進入事件視界有很大關係。當事物進入黑洞視界,不管採取怎樣手段,它都不會被吐出。而如果它還能進入黑洞視界,它還徘徊在視界之外,那麼它可能被吐出。換句話來說,只有存在於視界之外的事物才有可能被黑洞吐出。

黑洞不停地吞噬外物但又很少向外拋射事物,它不會被撐爆嗎?它的命運是怎樣的呢?從理論上來看,黑洞幾乎沒有被撐爆的可能,因為被吸收的事物最終都會成為黑洞的一部分,為它所用,外來事物並沒有成為黑洞的負擔,相反的,它們可能是黑洞不斷成長不斷壯大的基石。

至於黑洞的命運,研究人員指出,黑洞並不是永恆的,它有可能會蒸發。科學研究發現,黑洞質量越小,它的事件視界也會越小,那麼它周圍空間的曲率就會越大。在這樣的情況下,黑洞失去質量的速度亦快於大質量黑洞,由此,它的蒸發速度也會越快。總結來說,黑洞質量越小越容易蒸發。對於黑洞的蒸發速度,舉個例子來說,藏在銀河系中央的黑洞的蒸發時間約是10^87年。而目前已知的質量最大的黑洞,它的蒸發年限在10^100年,這些都是我們目前難以想像的數字。

黑洞雖然不是真正意義上的洞,但對於充滿好奇心的人類而言,它像是一個沒有盡頭的大洞,它吸引著我們不斷研究不斷發現。說到此,對於黑洞,你的看法是什麼?

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  • 事件視界連光都無法逃脫,那麼黑洞就真的只吃不吐嗎?
    ⑥並發出輻射一些物質將失去動量,落入黑洞,穿過事件視界,增加黑洞的質量。光子球比事件視界稍大一點,對於真實的(旋轉)黑洞來說,物理比簡單不旋轉的情況要複雜得多。然而,空間的極端曲率意味著,這些光子將產生一個從任何遠處都能看到的環狀結構。
  • 事件視界內連光都無法逃脫,那麼黑洞就真的只吃不吐嗎?
    光子球比事件視界稍大一點,對於真實的(旋轉)黑洞來說,物理比簡單不旋轉的情況要複雜得多。光環本身比事件視界更大,空間的曲率使得光環的角大小看起來甚至更大,但這是科學家需要計算的事情之一,以便理解為什麼人類拍攝第一張黑洞事件視界的圖像,出現了著名的甜甜圈形狀。然而,所有這一切,儘管可能很有趣,也會發光,但只出現在還沒有落下黑洞周圍關鍵空間區域的物質:
  • 事件視界還是表觀視界--中國數字科技館
    隨後,他基於這場報告的內容,完成了題為《黑洞的信息保存和天氣預報》的文章,並於2014 年1 月22 日在arXiv 發表。正是這篇文章,摒棄了黑洞周圍存在事件視界(Event Horizon)的概念。所謂事件視界,即指黑洞周圍看不見的邊界。一旦到達這個無形的黑洞邊界,任何事物,哪怕是光,都無法逃逸。它是宇宙中的單行道:只能進,不能出。
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    該勢力範圍被稱作黑洞的半徑或被稱作「事件視界」。「等一下,真的有黑洞嗎?你是如何確認黑洞存在的?」這樣的問題,路如森曾不止一次被問及:「黑洞的名字,乍一聽,黑的洞,那是不是就表明『沒法看見』;如果沒法看見,那怎麼就知道它存在呢?」事實上,在這次「拍照」前,天文學家們已經通過多種間接的證據來證明黑洞的存在。路如森向記者列舉了其中主要的三類代表性證據。
  • 世間萬物都是向死而生?宇宙會終結?看看熵增定律是如何解釋的
    為什麼世界上所有的事物都是向死而生?生命都會走向死亡?時間無時無刻不在流逝著,同時也在不斷地改變著我們。但即便它如此長壽,也難逃死亡。在地球上,大約有130多萬種生物,在這上百萬種生物中,也都逃不過一個命運,那就是死亡。宇宙中沒有誰是可以永生的,因為生老病死是世間萬物的必經過程。
  • 世間萬物都是向死而生?宇宙會終結?看看熵增定律是如何解釋的
    為什麼世界上所有的事物都是向死而生?生命都會走向死亡?時間無時無刻不在流逝著,同時也在不斷地改變著我們。至今為止,科學家發現的存活時間最長的動物是一個來自於冰島的北極圓蛤,它足足活了507歲。但即便它如此長壽,也難逃死亡。在地球上,大約有130多萬種生物,在這上百萬種生物中,也都逃不過一個命運,那就是死亡。宇宙中沒有誰是可以永生的,因為生老病死是世間萬物的必經過程。宇宙會終結嗎?
  • 黑洞是什麼?從何而來?什麼是黑洞的「事件視界」?
    提問:黑洞是什麼?它們從何而來?科學家們能看到黑洞嗎?什麼是黑洞的「事件視界」?回答:黑洞是由廣義相對論方程預測的理論實體。當一顆質量足夠大的恆星發生引力坍縮時,它的大部分或全部質量被壓縮到一個足夠小的空間區域,從而在該點處引起無限的時空彎曲(即「奇點」),就形成了黑洞。如此巨大的時空曲率不允許任何東西,甚至光,從「事件視界」或邊界逃逸。黑洞還從未被直接觀測到,儘管對其影響的預測和觀測結果相符合。
  • 黑洞的事件視界得到進一步證實
    △ 一顆恆星穿越黑洞事件視界的藝術想像圖。(圖片來源:Mark A. Garlick/CFA)當一顆大質量恆星耗盡其燃料時,它會在自身的引力下坍縮,最終在空間中形成一個物質密度任意高的區域,即所謂的奇點。
  • 研究表明:黑洞「事件視界」外必須至少存在一個光環
    與此同時,事件視界望遠鏡研究小組捕捉到了第一張黑洞陰影的圖像。雖然這兩個觀測都非常有希望和引人入勝,但它們都不太可能揭示事件視界,事件視界是定義黑洞周圍空間中任何東西都無法逃脫的特定區域邊界。儘管如此,它們應該包含一個指向恰好在視界之外鄰近區域的特徵,在那裡,光傳播路徑被強烈地彎曲,以至於它的路徑關閉了自己,形成了被稱為光環的圓形軌道。
  • 什麼是黑洞事件視界,那裡發生了什麼?
    模擬的電子在旋轉黑洞事件視界附近的行為事件視界望遠鏡項目發布了其黑洞成像計劃的第一批結果,但究竟什麼是事件視界呢?黑洞的事件視界與物質的逃逸速度有關,逃逸速度就是一個物體脫離黑洞的引力所需要達到的速度。物質越越近黑洞,逃離黑洞引力所需要的速度就越大。
  • 黑洞的照片今晚面世了,但是你知道黑洞視界是什麼嗎?
    視界這個名字意味著我們不可能目睹在邊界內發生的任何事件,過了這個臨界點之後人們就看不到東西了。哈佛大學天文學教授阿維·勒布(Avi Loeb)在接受採訪時表示:「視界是終極的監獄圍牆——你可以進去,但永遠出不來。」當一個事物接近視界時,隨著黑洞的引力扭曲事物本身發出的光,目擊者會看到該事物變紅和變暗,到了視界之後,事物將會逐漸消失至不可見的狀態。
  • 科普:「事件視界」和「事件視界望遠鏡」——探尋黑洞的蛛絲馬跡
    新華社北京4月10日電(記者郭爽)在黑洞周圍,光線不能逃脫的臨界範圍被稱為黑洞的半徑或「事件視界」。對這個特殊區域,人類動用口徑相當於地球直徑的「虛擬望遠鏡」,探尋黑洞留下的種種「蛛絲馬跡」。根據著名理論物理學家霍金的理論,黑洞「事件視界」並非「有去無來」的單行車道。儘管物體一旦被吸入黑洞就會永遠消失,但如果經過數十億年的時間,黑洞可能會「滲出」一些被吸入物質的蛛絲馬跡。由於黑洞非常遙遠且半徑很小,以往設施沒有足夠的解析度來直接觀測黑洞,而是用觀察周圍恆星運動、吸積盤和噴流乃至引力波等間接方法來進行探測。
  • 如何在黑洞中存活下來?面臨某種完全陌生的柯西視界
    如果你被吸入一個具有電磁電荷的黑洞,一旦進入事件視界,你會發現自己面臨某種完全陌生的事物:柯西視界新浪科技訊 北京時間4月3日消息,據國外媒體報導,被吸進黑洞是一種什麼體驗?這聽起來就像《神秘博士》裡面的情節,可能永遠都不會發生在你身上。
  • 經過黑洞的事件視界是什麼畫面?
    NEXTMIND黑洞,是一種質量非常大的天體,其產生的引力場如此之大,連光和輻射都無法逃逸,那麼你能想像當經過黑洞的事件視界時,會是什麼畫面嗎?這裡要解釋下什麼是事件視界,據維基百科,事件視界是一種時空的區隔界線,在黑洞周圍的便是事件視界,在非常巨大的重力影響下,黑洞附近的逃逸速度大於光速,所以任何光線都無法從事件視界內逃脫。
  • 超越黑洞:事件視界望遠鏡解開了許多我們不知道的類星體之謎
    暢遊科學海洋,共尋宇宙之妙,大家好,我是南城~差不多一年前的今天,事件件視界望遠鏡合作組織發布了黑洞事件的第一張圖像。它的發布標誌著我們第一次直接觀測到了黑洞,在黑洞中,非常多的物質集中在一個很小的體積中,其吸引力之大甚至連光也無法從中逃逸。
  • 黑洞的事件視界之內,到底有多恐怖?
    它們無比強大,甚至足以撕裂宇宙萬物,它就是——黑洞。根據科學家的推測,我們的銀河系中央就存在著一個超大質量的黑洞。這是因為,我們的太陽系每200萬年環繞銀河系一周,而一些圍繞銀河系中心運轉的恆星,我們稱它們為S型星,環繞銀河系一周,僅僅需要15年。它以每秒3000到4000千米的速度飛行,對比一下:太陽系環繞銀河系的速度約為每秒230千米。
  • 黑洞公告!事件視界望遠鏡將於周三首次公布「黑洞圖片」
    事件視界望遠鏡(EHT)的科學家們日前宣布,世界上第一張黑洞圖片將在兩天之後向公眾公布。黑洞:有史以來第一張黑洞圖片將於本周公布。這一突破性的成就將於4月10日星期三在一系列同時舉行的新聞發布會上公布。天文學家將首次展示銀河系中心的超大質量黑洞,這一壯舉直到最近才被認為是不可能的。
  • 黑洞的事件視界裡發生了什麼,它的生長與星系的演化有何關聯?
    本文參加百家號科學#了不起的天文航天#系列徵文作者:文/虞子期黑洞,作為任何事物都難以從其事件視界中逃脫的天體,擁有無法比擬的巨大引力,以至於該空間中的時光曲率甚至大於光速。而星系GSN 069中黑洞所呈現出的異常規律性,很可能意味其中的循壞在重複,當盤中的能量積累到使它變得不再穩定,物質便開始迅速落入該黑洞中產生爆發,而這一切,都與黑洞的事件視界密切相關。在黑洞事件視界裡到底發生了什麼事實上,黑洞的事件視界,指的是某個物體需要超過怎樣的速度,才能逃脫來自黑洞的巨大引力,以避免自身被撕裂的命運。
  • 黑洞內部看,視界到底在哪兒?
    有兩個事件視界。被標記為「進入視界」的是一個正在下落的觀察者在到達奇點的途中會經過的地方。在這個意義上,它是「真實的」視界。但它也是外部看不見的。只有當觀察者穿過它時,他們才能「看到」它(在某種意義上,它落入了它們過去的光錐)。但還有第二種視界,即「外向」視界。這是一個可以從黑洞外「看到」的黑洞(從某種意義上說,它可以落在黑洞外觀察者過去的光錐中)。
  • 為什麼說:進入黑洞「事件視界」奇點後,就別想再出來了?
    黑洞是外層空間最迷人的現象之一,一度引起無限的遐想,科學家們一直在努力對黑洞進行研究,也獲得了不少黑洞知識。現在天文學家發表了一篇新研究論文,記錄了一次罕見的可見黑洞碰撞,碰撞產生了一道閃光,使科學家能夠從地球上看到這一事件。從《星際迷航》到《神秘博士》…無數科幻小說經常將黑洞融入故事情節,這在很大程度上是因為仍然有太多我們對黑洞不知道的東西。