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  • 1 # 北風中的石頭

    你真是太好奇了!不過,人類正是因為有好奇心才推動科學進步的!

    牛頓理論和愛因斯坦理論都預言了黑洞的存在。兩者預言的黑洞有所差別,但有一個共同點:任何物體和資訊都無法從黑洞中逃逸出來。無論黑洞內部發生什麼,我們在外面都無法得知。

    這導致了一個邏輯小“泥坑”。我們無從得知黑洞裡發生了什麼,可我們又想知道。派個人進去看看吧,可他知道了也無法把情況傳出來啊!

    但這並不是說我們對黑洞裡會發生什麼就一無所知了。科學家們還是從理論上找到了一些端倪,大約瞭解了黑洞內的“景象”。

    假設一個宇航員要去探測一個黑洞。這個黑洞很大。有個敢死隊員駕駛宇宙飛船從外面逐漸向黑洞駛去。在跨過視界的過程中,他向遠處的同伴揮了揮手,含笑進入黑洞。

    外面的同伴會看到他揮手的影像。由於引力紅移和延遲,這個影像將一直存在,直到永遠也不會消失,但這個影像會越來越紅,波長越來越長,越來越暗淡。實際上,從他的同伴看來,這個宇航員將永遠也進入不了黑洞,他只是離黑洞“視界”越來越近而已。就算落入黑洞會死,但由於他永遠落入不了黑洞,所以他永遠都死不了。如果他出發之前買了人身亡故保險,保險公司會拒賠的。因為他還沒死。這個情節在劉慈欣的科幻小說“三體”裡有描述。建議去看看那本小說!這是在宇航員的同伴的視覺來看的。

    而在宇航員視覺看來,則大為不同。我們假設黑洞很大,視界處的潮汐力並不大。當宇宙飛船穿過黑洞視界時,宇航員的感覺上沒有什麼不同。他和宇宙飛船平穩穿過視界。

    穿過視界後,宇航員感覺還不錯。他向後看去,發現他的同伴還在遠處正為他的安危擔心,他甚至還能看到天空中的星系。他肯定會好奇地向前看向那傳說中的奇點。可惜他什麼也看不到,因為光線不會從那裡發出。但是他還是感到一些異樣,因為他似乎無法控制飛船了。無論他駕駛飛船往哪個方向,飛船都被那個奇點吸引,無論他把油門踩到多大,飛船總會向著奇點的大致方向飛去。飛船離傳說中的奇點越來越近。這時,他還感到身體出現異樣。他躺下來換個舒服的姿勢,腳衝向前進的方向,這時他感到有股力量在撕扯他,好像有一雙手,分別拉著他的頭和腳向兩個方向拉拽。學過物理學的他明白,這是黑洞內的潮汐力在起作用。潮汐力還會不可抑制地繼續增加,直到把他的身體拉成一根細細的麵條。他閉上眼睛,慢慢體會這不可倒流的時光。如果黑洞足夠大,這個旅程可能會非常長,長到超過他的一生,以致於在潮汐力扯細他的身體之前,他能夠自然死亡。因此,他也許不會太過悲慘。但對於普通恆星變成的黑洞,這個過程只有瞬間。

    上面這個過程的描述當然只是一種觀點,也許有些人會有不同意見。就連霍金也提出另外一種景象。他認為,黑洞只是一個“時空彎曲到自身的一個獨立空間”。由於彎曲到自身,黑洞內任何物質都跑不出來,因為無路可逃。就像駭客帝國中男主進入地下鐵路,那是一個死迴圈。在黑洞內,時空無邊無際,向任何方向無限運動你都找不到邊界(所以你也出不來)。但其內部空間仍然是有限大小的。當你看到“有限而無邊”這些字眼想到什麼?對了,我們的宇宙。我們的宇宙就被科學家描述為“有限無邊”,你向任何方向以任意快的速度前進,你都找不到宇宙的邊界,你既衝不出宇宙,也撞不到特朗普修的邊界牆上,但科學家告訴我們宇宙又是有限的。難道,我們的宇宙就是一個黑洞?!說不定,也許是,也許不是。

    做為科普愛好者,目前也只能猜測一下下而已。真想研究,去搞懂相對論吧,去搞懂弦論吧,去學習黎曼幾何吧。這些大概還都是基礎知識,因為最終答案還沒有出現!

  • 2 # 胤遠

    黑洞裡的任何物質,甚至光都不可能逃離,不是因為它的密度大,而是黑洞的可以吞噬一切的吸引力,現在天文學家們透過射電望遠鏡發現了黑洞的蹤跡,並且拍下了影象,但那不是黑洞內部的圖片,只能說是黑洞的吸積盤在吞噬別的物質時,別的物質以極快的速度進入事件視界,通俗的講就是在要進入黑洞內部的入口處,會相互碰撞,激發出強烈的射線,這些射線在即將進入黑洞前逃離了黑洞,進入廣袤的宇宙,射電望遠鏡發現了這些射線,由於黑洞每天都在吞噬這周圍的一切,這些射線就會源源不斷的發出來,天文學家們最終透過這個射線源鎖定了一個黑洞的位置,具體的黑洞是什麼樣子還是未知的,就像桌面上有一塊磁鐵,磁鐵周圍一定有磁場,但我們用眼睛看不到磁場,只能透過各種方法來驗證,黑洞就是這樣的,任何進入事件視界的物質不可能從這裡逃離,黑洞的中心的萬有引力幾乎無限大,進入的物質越接近中心速度越快,以至於可能會超越光速,巨大的引力覆蓋的範圍很大,所以黑洞的內部是很大的,黑洞並不可能是個洞,應該是個球狀的,它的內部從事件視界邊緣到中心點幾乎是空的一樣,只是吸附進來的物質的通道,這些物質源源不斷的快速的奔向中心點,直到最終撞到中心點上,巨大的能量應該會引發爆炸的,但無限大的引力牢牢掌控住了一切,物質被幾乎無限大的壓力往中心點擠壓,密度幾乎無限大,一顆巨大的恆星假如進入事件視界的話,前後巨大的引力差瞬間超越洛西極限,恆星在極短的時間內,可能會小於普克朗時間,就粉身碎骨了,所有的碎塊只要體積在這樣的強吸力下能達到洛西極限的,繼續分裂,越接近中心點,達到洛西極限的物體體積就越小,因為引力在無限的增大,碎塊的體積繼續分裂,後來可能會小於普克朗長度,最終在中心點上,由於密度無限的增大,這顆恆星最終變成一粒齏粉般壓在中心點上,幾乎沒有了體積,但密度大的驚人,穀粒般大小的物質的質量就可能是千百個太陽系的總質量!黑洞就這樣樂此不疲的吞噬著一切,它會慢慢移動,總有一天,當中心點聚集的物質足夠多,中心點的高溫高壓最終會強過黑洞的巨大的萬有引力,黑洞毀滅了,發生了一次劇烈的大爆炸,爆炸當量驚人,超過幾百個超新星爆炸的總和,只是想等到那一天,也許要幾十億年!

  • 3 # 寒蕭99

    黑洞是一種天體,或者說是大質量天體演化的一種終極形態。

    一般我們按照質量不同分為微型黑洞,恆星級黑洞和星系級黑洞三類,微型黑洞目前尚未發現,只是在理論中存在。而恆星級和星系級黑洞已經在觀測上得到了證實,目前我們瞭解相對比較多的是恆星級黑洞。

    這類黑洞是有大質量的恆星演化而成的,質量在30倍太陽質量以上的恆星,演化的最終階段就是黑洞了。

    黑洞的形成是因為恆星爆炸時產生巨大的壓力,使得核心物質向內擠壓,當這種壓力達到物質的基本結構不能支撐時,物質就會被撕裂,而成為更微小的形態。也就是原子,質子,中子等粒子的自身支撐力都不能維持,導致這些粒子成為更小的形態。

    這樣,原恆星的核心物質就會被極大的壓縮到非常小的空間中,這樣根據引力的特性,這個極小的區域內的引力就會達到非常大的程度。

    這裡說明一點,黑洞的引力巨大,但也是受距離限制的。我們說黑洞發出的光不能逃離黑洞,指的是黑洞表面的逃逸速度,就如同地球的逃逸速度是11.2千米每秒一樣,只是那裡的逃逸速度超過了30萬千米每秒。

    這個黑洞表面一般指黑洞的事件視界,也就是這個30萬千米的位置,在這個界限之內,逃逸速度超過光速,也就無法觀測到。而在這個界限之外,逃逸速度是低於光速的,也就是可以被觀測的,而且,距離越遠,黑洞的引力作用就越小。

    所以,從引力的角度看,黑洞也並不可怕,只要你在安全距離以外就可以了。比如和太陽質量一樣的黑洞如果代替了太陽,在引力的角度看,我們依然可以正常圍繞著運轉,根本不用擔心被吸入黑洞。

    那麼,黑洞內部是怎樣的呢?根據目前的物理理論,我們只能說黑洞內部的物質狀態已經超過了已知的範圍,我們無法具體描述那裡的物質狀態。所以,奇點物質也只是一種被普遍接受的說法,真正的黑洞內部究竟是一個點還是一團物質,暫時還沒有斷言。

    目前我們只能描述到事件視界這個位置的物質狀態和發生的事件,而在這個界限以內,都還是未知的狀態。

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