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  • 1 # 軍機處留級大學士

    在當今的宇宙中,黑洞是由超新星爆炸時大質量恆星坍塌的核心形成的。這種巨大恆星的核心質量可能有五個或更多個太陽重,其引力非常大,之前支撐它的核反應動搖並消失時,它會在自身重量的作用下崩潰,產生足夠的力將原子粉碎成亞原子粒子。最終結果是一個具有巨大質量的微小點(奇點),沒有任何東西,甚至光,可以逃脫它的重力影響。

    一種理論認為所有的黑洞都是以這種方式產生的,因此宇宙第一批黑洞直到第一代巨星(也許是大爆炸後的3億年)之後才能形成。根據這個模型,第一批黑洞作為星系形成的核心,從它們周圍的宇宙中吸收原始恆星形成物質,並不斷擴大,成為“超大質量”黑洞,擁有數百萬個太陽,位於當今許多星系的核心。美國國家航空航天局錢德拉x光望遠鏡證實了在許多遙遠古老星系的中心存在越來越多的黑洞,這支援了這一理論。

    但是另一種理論認為第一批黑洞誕生於大約137億年前的大爆炸本身。這一觀點的支持者認為,在最初的創造時刻,壓力和溫度使物質密度的微小波動會自發地產生黑洞,然後這些黑洞會成為後來恆星和星系形成的種子。這個模型的最大問題是,它應該創造出從微觀到超大範圍的黑洞。可以理解,非常小的黑洞很難被探測到,但是被預測的“中等質量”黑洞,在恆星和超大質量黑洞之間,應該很容易被發現,並且由於它們的稀有性而非常引人注目。

  • 2 # 科幻接力

    黑洞真的存在嗎?

    黑洞存在於何處?

    哪裡是黑洞的家?

    黑洞是怎樣形成的?

    黑洞在宇宙中有何作用?

    現代恆星演化理論,當一顆大質量的恆星在核燃燒的燃料耗盡時,逐漸轉入收縮(超新星爆發之後恆星就會急劇坍縮),當恆星迅速坍縮時,物體快速向中心墜落。隨著星體坍縮,星體本身的引力會變得越來越強。

    據測算,從1.5倍引力半徑開始坍縮算起,星體百分之一秒後就完全消失了,最終變成一個連光線也無法逃逸的黑洞。

    這是因為它那極其強大的引力場所致。不僅如此,黑洞強大的引力場能使其內部一切物質坍縮,迅速趨向於一種穩定狀態,這在科學界被戲稱為“黑洞無毛定理”。

    正因為如此,人們將它戲稱為宇宙中“最自私”的天體。

    天文學家經過研究,認為宇宙中的黑洞具有不同的質量和大小。

    如果從半徑70萬千米的太陽表面發射一艘宇宙飛船,它要想徹底“逃離”太由的自力,其發射的初速至少要達到每秒618千米。

    如果太陽不斷地收縮,它的物質密度會隨之變得越來越大,其半徑則不斷變小。這時,太陽表面有越來越強的引力場,其逃逸速度也必須變得越來越快。

    倘若太陽縮成一個半徑僅為3千米的球體,隨著引力強度增大,其逃逸速度就會達到甚至超過每秒30萬千米的光速。

    這樣,太陽也就變成了一個黑洞,連光也無法從其中逃離。

    此外,“黑洞”‘還有一個基本特徵,那就是它具有一個封閉的“視界”。

    外界的物質和輻射可以進人視界,而這些物質和輻射一旦進入視界,就再也無法跑出來。

    英國劍橋大學的著名物理學家霍金提出:黑洞在形成之初,其視界的形狀既不穩定,又無規則,零點幾秒過後,視界就成為一種恆定不變的規則形狀。如果黑洞是不旋轉的球對稱形,則視面為球面;若是旋轉軸對稱形,則視面的兩極較扁,形似地球,黑洞的角動量和質量決定其扁的程度。

    科學家指出,角動量、質量和電荷這三個量可用來描述“黑洞”的所有性質。

    雖然科學家們無法直接觀測到黑洞,但他們根據自己對“黑洞”的理論分析,都可以透過其附近天體的運動變化,推測前者是否有存在的可能。

    另外,當物質在接近而尚未抵達黑洞的視界時,它們會形似喇叭狀或盤狀,在黑洞外圍高速旋轉,並因摩擦而產生高溫,會有強大的高能x射線從其中釋放出來。

    所以,人類可以透過探測X射線來獲得黑洞存在的重要線索。因此弄清宇宙的結構、天體的起源等一系列大問題,對深入研究“黑洞”非常有必要。

    雖然神秘奠測的“黑洞”至今仍然是一個難解之謎,但是,隨著科學技術的進步,人類終將在不久的將來解開這一宇宙之謎。

    黑洞與白洞的關係是什麼?

    對於白洞來說,研究人員認為它是黑洞的反轉星體,當物質進入黑洞之後,它會從白洞當中再被釋放出來,從而再出現在宇宙當中,對於白洞的性質來說,它和黑洞是正好相反的。因此它被命名為白洞。

    因此也可以從名字當中來對比這兩種天體的性質。

    白洞擁有自已的邊界,被融納在白洞當中的物質是可以到天體之外來運動的。

    白洞內部的物質並不能存留在白洞之後。另外白洞也可以向外部區域來提供物質和能量。它不能吸收外部區域物質的輻射。

    對於白洞來說,它本身也是擁有超強引力。而它可以把周圍的物質吸入到邊界上來,從而形成物質層。而在天文學界,如今並沒有找到真正的白洞存在,它只是存在於理論當中。

    而蟲洞就象是根管子,它連線起來白洞和黑洞,蟲洞也是可以把嬰兒宇宙和平行宇宙連線在一起,從而讓時間旅行變成一種可能性。如果有一天人類被困於地球之上,或許透過蟲洞可以移到另一個時間的空間裡面,對於蟲洞的研究,如今只是起步階段,未來隨著科學技術的不斷進步,對於宇宙當中神秘的現象和物質都會有一個詳細全面的答案。

    1967年,物理學家約翰·A·惠勒首次使用了“黑洞”這個術語,這是一個空間和時間區域的名稱,它具有非常大的引力,即使是光量子,也不能“逃出”它的極限。它的大小是由引力半徑決定的,作用的邊界稱為事件視界。

    形狀特徵

    在理想狀態下,只要一個黑洞是孤立的,那麼它就是一個絕對黑暗的空間。黑洞到底是什麼,我們誰也不知道,只知道它們可能存在,但絕對是看不見它的。根據科學家們的探測,只有透過在事件視界區域的發光,才有可能確定它的存在。出現這種情況有兩個原因:

    (1)黑洞製造了一個瀰漫氣體塵埃雲的影象,裡面的密度在不斷增加。

    (2)透過黑洞附近的光量子,改變了它的軌跡。有時這種變形是如此巨大,以至於在它進入內部之前,光線在其周圍彎曲可達數次。

    根據天文學家的說法,這顆恆星是有形狀的,它看起來就像一彎新月。這是因為面對觀察者的一方,由於特殊的空間原因,看起來總是比另一方更明亮。“新月”中間的黑圈就是一個黑洞。

    出現黑洞

    有兩種情況會導致黑洞的出現,即:a,壓縮一個大質量恆星;b,壓縮星系中心或其氣體。當然,還有一些假設,認為它們是在宇宙大爆炸之後形成的,或者是在核反應中因出現大量能量所產生的。

    黑洞型別

    主要有幾種型別:超大質量的,通常位於星系的中心;初級的,假設它們在宇宙形成時,引力場和密度的均勻性會出現較大的偏差;量子–假設發生在核反應中,並且具有微觀的尺寸。

    黑洞的生命並非永恆

    根據S.霍金的假設,黑洞會逐漸“減輕體重”,最後只留下基本粒子。

    有一個假設,黑洞有一個相反物體,即:白洞。根據理論,一個白洞會在短時間內出現並解體,釋放出能量和物質。科學家們相信,透過這種方式建立了一個特定的“隧道”,並且藉助它,你可以移動很遠的距離。

    結語

    可以看出,對於黑洞的認識,我們只知道它可能存在,但是,它們在哪裡?

    它們的裡面是什麼?

    目前還不清楚。

    你猜想一下吧!

    黑洞是還有什麼?

  • 3 # 超光子

    人們對於黑洞的認知,還是源自於愛因斯坦的相對論,黑洞是相對論裡面的極端存在,體積足夠小,質量足夠大,根據萬有引力,黑洞的束縛力非常大,以至於光子都沒法在他的引力場中逃逸,最終被拉回黑洞表面。

    隨著愛因斯坦相對論對黑洞存在的設想提出,此後科學家們根據對天體的天文觀測,逐步被大多數科學家認可。但是也僅僅是認可,因為光都沒有辦法逃逸,自然用光學望遠鏡是沒法直接拍到了。

    黑洞的形成目前還沒有準確的說法,但是科學家普遍認可的演化方式是因為天體質量過大,捕捉大量的天體,然後內部受到壓力劇增,密度過大,形成坍塌,不斷壓縮,如此迴圈導致質量過大後引力也趨向無窮大,導致光都沒法逃逸。

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