黑洞奇點和大爆炸奇點有什麼區別?

2021-01-10 天文在線

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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(bing)

它們兩者的差別是,黑洞奇點顯然不可能包含宇宙中全部的物質和能源,因為它們太多了。然而大爆炸只有一個奇點,而且它包含了整個宇宙。另一個差別是空間和時間是由宇宙爆炸的奇異性產生的,而黑洞實際上將空間擴展到了可能撕裂時空結構並完全結束時間的地步。根據史蒂芬·w·霍金,奇點要麼完全發生在未來,要麼完全發生在過去。

在這種情況下,黑洞奇點永遠存在於未來(如果您靠近黑洞,您的時間會走到盡頭),而大爆炸的奇點永遠存在於過去(如果您能夠倒帶時間,則星系會變得更近,最終會聚在一起)。

這取決於您考慮哪種哪種類型的黑洞。如果您考慮的是一個簡單的不迴轉的黑洞,我真的無法想到這兩者奇點之間的區別(除了一個存在於宇宙之中然而另一個「就是宇宙」—但是這是無關的)。在這兩種情況下,奇點就是一個時空曲率無窮的簡單的點。大家相信在這個點廣義相對論(幾乎被公認為是對重力的精確描述)不再成立。迴轉黑洞的奇點基本上也是這樣,只不過它存在於一個環中(因此被命名為環奇點)。但是旋轉黑洞(如果它們存在的話—目前我們沒有任何直接的證據證明任何一種黑洞的存在)帶來的影響,和不迴轉黑洞有著天差地壤的區別。

黑洞奇異點是一個無量綱的點,所有被拉入黑洞的物質都被集中。它有無限密度,由於是時空曲率無限大的點,它不存在於時空內。大爆炸的奇點是一個曾經全宇宙質量集中的地方。它擁有黑洞奇點的全部性能,但從中激發了時空,物質以非常高能量的基本粒子形態被釋放到該空間中。這就是大爆炸。因此,它們兩者之間主要的區別是黑洞的奇點是時空的終結(並將物質引入)而大爆炸的奇點是時空的開始(物質和空間在這裡變得真實)。

大爆炸

大爆炸理論是最流行的宇宙模型,從最早的已知時期到後來多次大規模的演化中一直用於觀測宇宙。這個模型描述了宇宙是如何從一個高密度高溫度的狀態逐漸膨脹起來的,並且對各種現象提供了全面的解釋,包括輕元素的豐富性,宇宙的微波背景(CMB),大規模的結構和哈柏定律(星系越遠,它們遠離地球的速度也就越快)。如果使用已知的物理定律將觀測到的條件向後推,可以預測到在一段密度非常高的時期之前存在一個典型的與大爆炸有關的奇點。物理學家還不能確定這是否意味著宇宙是從一個奇點開始的,或者說現有的知識不足以描述當時的宇宙。對宇宙膨脹率的詳細測量表明,大爆炸發生在大約138億年前,這被認為是宇宙的年齡。在最初的膨脹之後,宇宙冷卻到足以形成亞原子粒子,以及後來的簡單原子。由那些原始元素(主要是氫,還有一些氦和鋰)組成的巨大雲團在引力作用下合併,最終形成了早期的恆星和星系,它們的後代如今仍可見。天文學家也觀察了星系周圍暗物質的引力效應。

銀河系(bing)

雖然大部分的質量似乎在宇宙中以暗物質的形式存在,但大爆炸理論和各種觀測數據似乎表明,它不是由傳統的重子(質子、中子和電子),但目前尚不清楚它到底是什麼做的。

作者: physlink

FY: 考拉小巫

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  • 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。
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    最根本的區別就是黑洞中心奇點是處在黑洞裡的奇異時空裡,本質上它還是處在時空當中,雖然它把周圍時空彎曲得很嚴重,但並沒有把周圍整個時空卷進奇點裡。而宇宙大爆炸奇點則不同,它並非處在時空裡面,而是它本身包含了一切,除它以外,宇宙一無所有。
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    按照目前接受度最廣的宇宙大爆炸理論,宇宙在形成之前是一個「奇點」,這個奇點產生了大爆炸之後,宇宙誕生。到底什麼奇點?什麼是奇點?這個詞語同樣適用於黑洞,黑洞中也存在一個奇點。事實上,我們完全可以把宇宙比喻為一個超級大的黑洞,有理論認為黑洞最終會將吞噬的事物釋放出來,相當於「大爆炸」,而宇宙最終也會像巨型恆星一樣,再次回歸於「奇點」。奇點是一個體積無限小,質量無限大的點,所有的物質都被壓縮了,包括原子核都被進一步壓縮。而整個宇宙的所有質量都集中在這個點上,這個點有哪些特徵呢?
  • 如果宇宙來源於奇點大爆炸,奇點哪來的?科學家猜測或許在黑洞裡
    今天小編要帶大家了解的是:如果宇宙來源於奇點大爆炸,奇點哪來的?科學家猜測或許在黑洞裡對於宇宙的起源,普遍讓大家所接受的一個理論就是奇點大爆炸。也就是說,宇宙在那一個瞬間就誕生了,而且速度非常快的向外膨脹。只是如今宇宙也依然在向外膨脹過程中,在未來到底宇宙能擴張到什麼地步,是一個未知數。
  • 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?
    現代量子力學認為,宇宙起源於虛無中的量子漲落,起源於真空中爆發的奇點。奇點是什麼,就是一個體積無限小,曲率無限高,溫度無限高,密度無限大的存在。宇宙奇點和黑洞奇點都是這樣表述的,看起來差不多,但產生的原因和根源卻有很大區別。
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    引力中心是否在爆炸後消失,這會導致存在兩種傾向性的爆炸區別:無引力中心的球形,和有引力中心的厚圓面。這些都是爆炸初期的圖片,而且有r射線爆的圖片是合成的效果,並不是可見光望遠鏡意義的觀測圖。也就是你用可見光望遠鏡是看不到r射線爆的,這需要特殊的r射線觀測儀。
  • 黑洞中的奇點是什麼?
    「奇點」是宇宙在大爆炸前的一種存在形式。宇宙就是從「奇點」開始膨脹的。奇點――奇異性質的點。有多奇異?它的密度無限大、體積無限小(即時空曲率無限大)、熵值無限趨近於0,有時還加上質量無限大、溫度無限高的描述,這樣不可思議「無理」的點的確會讓所有物理定律失效。
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    這類黑洞的引力波足以控制一整個類似銀河系的星系,在銀河系中心,也發現了黑洞或黑洞群。(銀河系中央黑洞:質量大約為400萬倍的太陽質量。)這種黑洞被定義為超大質量黑洞。相關研究依然在繼續,由於黑洞內部無法觀察,其形成機制有不同理論猜想和解釋。超大質量黑洞的發現,解決了一個銀河系這種級別的星系圍繞的引力中心問題。
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    這個問題理論上已經不再是謎,因為可以用宇宙大爆炸理論來解釋,宇宙開始有一個起點,經過不斷的膨脹和演變,逐漸形成了現在的規模,科學家認為它的直徑已經達到了920億光年,其中包括大約兩萬億個星系,每個星系有大約一千億顆太陽這樣的恆星,而每個恆星幾乎都有行星、彗星,衛星、小行星等,這樣的規模真的是讓人嘆為觀止
  • 宇宙大爆炸前奇點與黑洞奇點都是由物質組成的嗎?
    奇點裡面是什麼,現在誰也鬧不清,因為奇點不是我們世界的東西,是一個超時空的東西。我們現在的一切科學理論都是研究我們這個世界的事物,只有神鬼論玄說和宗教可以研究超時空的東西,但都是胡說八道。所以奇點可以肯定的說,不是我們所認知的物質,更可能是一種能量。
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    宇宙大爆炸理論是目前公認度最高的一種宇宙誕生模型,宇宙大爆炸理論認為:在137億年前,奇點發生了一場大爆炸,時間與空間由此誕生,然後宇宙開始快速膨脹,由膨脹勢能衰變而成的基本粒子在冷卻的過程中逐漸合成了各種物質,於是誕生了我們如今的宇宙,如果宇宙大爆炸理論來說,宇宙的年齡已經有137
  • 黑洞中的奇點是物質嗎?
    ,但極端天體也是物質,黑洞只要有奇點,這個奇點當然也是物質了。所謂的奇點就是具有奇異性質的點,它體積無限小(時空曲率無限大)、密度無限大,連物理定律都在此點失效。時空曲率無限大的意思就是時空無限蜷縮直至沒有,換句話說就是沒有時間和空間了。按辯證唯物主義說法,時間和空間是物質的存在方式,沒有時間和空間,物質也無法存在。從這個意義上說,奇點已經不能算物質了。這種情況只有兩種結果或解決辦法。
  • 黑洞已經讓光都無法逃離了,為何宇宙「奇點」可以發生大爆炸?
    黑洞中的「奇點」與宇宙起源的那個「奇點」有相似之處,也有不同之處。黑洞吞噬周圍的物質,將物質全部壓縮在奇點上,造成了那個點體積很小,密度很大,但並非是「無限」,應是有限,宇宙起源的那個奇點,並非是一個點,它是一個既存在但又無法用物理定律描述的一個時空曲率無限大的「點」,這個點包含著純能量,擾動打破了平衡,於是引發了大爆炸。
  • 如果宇宙最初是一個奇點,那麼奇點之前是什麼?
    從伽利略的《星空信使》開始,人類的宇宙觀走入了一個全新的高度,哥白尼的日心說在伽利略的望遠鏡下得到升華,牛頓從克卜勒和伽利略的基礎上總結出萬有引力定律,得以讓漫天繁星有了相互之間的紐帶!奇點的來歷在發現宇宙大爆炸預言的微波背景輻射後,BIG BANG說法開始佔領全世界,霍金從黑洞的奇點論中得到了靈感,繼而提出了宇宙大爆炸奇點的說法
  • 宇宙大爆炸的奇點之前有什麼?奇點是如何出現的?
    其實這個「無」我們要辯證的看,這個「無」實際上還是「有」,它一定存在,否則就不會有我們的宇宙,也不會有你我他。因此就是「有」。但又沒有體積,當然就「無」了。體積無限小是什麼意思?就是在我們這個世界無法描述這個有多小。現在科學界對最小事物的描述就是普朗克尺度,是屬於量子力學的範疇。
  • 筆者構想的新奇點大爆炸理論,爆炸後奇點黑洞依然存在3-5(下)
    奇點恆星大爆炸形成奇點黑洞。2、500億年前,整個宇宙是均勻彌散態的物質布置。可以有氫氣雲,甚至象銀河系這種級別的小星系等等。繁星漫天的意思。至於這些物質的來源,是小級別奇點的作用。方案一:奇點恆星大爆炸之後n億年,奇點黑洞爆炸。基於現代的觀測技術和能力,如果奇點黑洞已經爆炸,這應該是可以觀測到的,但是沒有奇點黑洞爆炸的證據。方案二:奇點黑洞至今依然存在。至今並未有奇點黑洞爆炸或者證明其不存在的證據。
  • 宇宙起源於奇點大爆炸,那宇宙的終局是什麼?
    原來答案有兩種。其實宇宙可以說是世界上最為奇特的時空,雖然昏暗,但是一樣可以觀察到璀璨的星空,雖然有大量的吞噬天體黑洞,但是一樣有亮麗的星球天狼星。宇宙是很特殊的存在,能量之間的聯繫,往往可以帶動天體的運動,讓天體處於活躍或者是死亡的狀態,可以說宇宙掌握著天體的存在與否。
  • 宇宙起源於奇點大爆炸,那爆炸之前是什麼?科學家的答案顛覆認知
    關於宇宙的起源,代表各個學派的科學家一直在爭論不休,除去神學宗教的神創世之說,「宇宙大爆炸」理論和穩態理論是比較受人們認可的,其中宇宙大爆炸理論認為,宇宙誕生於最開始的一個「奇點」,這個奇點的密度和質量都無限大、熱量無限高的點,後來出現了某一種力量,使得奇點有了密度上的由密到疏、質量的由大到小、熱量從高到底的一個過程,宇宙萬物都起源於這個奇點
  • 宇宙很大而奇點很小,小點如何變為宇宙?奇點到底有多小?
    包括宇宙本身在內,沒有什麼是恆存永續的,所以宇宙也有一個開始,未來也會有一個結束。宇宙開始於何處?大爆炸,宇宙大爆炸。由於某種平衡被打破,奇點爆炸了,一瞬之間,物質、能量、時間和空間噴湧而出,宇宙誕生了,在之後漫長的歲月中,宇宙不斷膨脹,越來越大,物質不斷凝聚,天體、星系逐步誕生,才有了今時今日我們所見的宇宙。宇宙很大很大,可觀測宇宙的半徑達到了465億光年,那麼產生如此巨大宇宙的奇點有多大呢?很小很小。奇點很小,目前關於奇點大小的推論並沒有一個具體的數字。