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  • 1 # 上善若水吳大河

    對黑洞的研究可能是對宇宙研究的終極問題。在銀河系的中心有個黑洞,人們是透過在那個區域有一些恆星繞著一個神秘的不可視的黑暗在旋轉,從而推斷出那是個大約是太陽質量300萬倍的黑洞。去年的一張5000萬光年以外的黑洞照片轟動世界,它正在吞食周圍的天體,才得以顯現其廬山真面目。現在我們只是知道黑洞是有個視介面的球體,當它吞食物質時會在兩極噴射高能的伽馬射線。至於黑洞內部的情況我們都是猜測,包括所謂的奇點。根據愛因斯坦廣義相對論的場方程,我們可以得出黑洞視介面的半徑(史瓦西半徑),其視介面的逃逸速度為光速,所以如果一束光線射向黑洞,由於黑洞周圍的空間在引力的作用下極度彎曲,光線是彎曲地射向黑洞,同時其波長被拉長,出現引力紅移的現象,當光線到達黑洞的視介面時,光的波動性就完全消失了,其光波的能量轉換為角動能或引力勢能,根據愛因斯坦的質能方程,很可能在此造成初步的能量向質量轉換的過程,由於在黑洞靜態是沒有任何的輻射,這時黑洞的視介面的溫度很可能是絕對零度,所以在黑洞的形成演化的過程中是一個熵減的過程,也是宇宙中唯一一個熵減的過程。當黑洞在吞食物質的時,其兩極噴射出高能的伽馬射線,這很可能是宇宙物質迴圈的開始,也就是能量向物質轉換的過程,所以黑洞很可能是維持我們宇宙能量和物質平衡的載體,因為我們的宇宙不是誕生於137億年前的一次所謂的大爆炸。

  • 2 # j菸嘴

    其實有些這個黑洞會以亞光速速率旋轉!從這點可以說明什麼問題!或許它有加速的過程!這就是說當質量掉進黑洞內部有一定機率促使其內部旋轉速率加大!但是這又能說明什麼呢!大多數人或許會認為那些個物質都道理奇點位置!但我不這麼認為!時空完全具有動態結構的屬性存在!最大可能性是掉進黑洞內部的物質包括光只是提供運動的時空本身的動能罷了!球閃所謂的等離子體也許就是這麼個玩意!釋放能量的同時又在不停的吸收能量!當某個能量未能達到平衡就發生了爆炸!而黑洞釋放不平衡能量會以物質流的形式在兩極噴發出來!沒有奇點的黑洞才更理想化!

  • 3 # 微格物

    黑洞其實也是個星球(類似星球),只不過它的密度非常非常大, 靠近它的物體都被它的引力所約束。

    被黑洞吸收的物質其實並沒有消失,它或許會渠道另外一個空間,比如白洞等等,霍金等科學家曾提出一個概念,那就是平行宇宙,因此部分人認為被黑洞吸收的物質,很可能是去導了平行宇宙,但由於研究有限,因此沒有人知道被黑洞吸收的物質最後去了哪裡。

    雖然黑洞連光也會吞噬,但並不是所有的光都會被它吸收,比如由恆星發射出來的光,有很大一部分可能會被黑洞吸收,但實際上有另外一部分的光線是可以繞過黑洞的,因此才有人類在地球上觀測到受黑洞影響而變得彎曲的光線,即使黑洞隱身也可以知道它大概存在的位置。

  • 4 # 星宇飄零2099

    光在落入黑洞後就變成黑洞的質量和角動量了。

    在霍金年輕的時候,曾經跟別人一起證明過一條定理——黑洞無毛定理。這條定理表明,當黑洞的事件視界形成以後,所有落入黑洞的物質資訊都將失去,對於外界觀察者它只剩下質量、電荷、角動量三個物理量,所以華人很喜歡稱它為三毛定理,這其實更加貼切。

    那麼物質落入黑洞丟失的資訊包括哪些呢?包括除質量、電荷和角動量以外的所有資訊!自然包括了屬於何種粒子和粒子的數量。因此,當一束光落入黑洞,由於光攜帶能量,根據狹義相對論的質能方程,光的能量可等價為質量。這樣,這束光將增加黑洞的質量,由於光子是中性粒子,因此它並不會增加或減小黑洞的電荷,而根據光進入黑洞的軌道不同,它將會改變黑洞的角動量,如果這束光是順著黑洞自旋方向落入黑洞,就會增加黑洞的自旋角動量;如果這束光是逆著黑洞自旋方向落入黑洞,就會降低黑洞的自旋角動量。

    這就是光進入黑洞後給外界留下的所有資訊了,也就是對於外界來說,光變成了黑洞的質量和角動量了。

    不過如果你其實想問的是光子進入黑洞後會變成什麼,那這個問題確實不太好回答,因為光子最終會落向奇點,而奇點是什麼實在沒法回答,按照廣義相對論,它就是一個無限扭曲的幾何點,廣義相對論本身預言了在這個點上所有現有物理規律都會失效,包括廣義相對論本身。因此,實際上廣義相對論並不清楚奇點會是什麼,因為在奇點處所有的物理量都發散了。

    雖然不知道最終落入奇點後會怎麼樣,因為奇點是時間為0點,是時間的終點,所以問落入奇點後會怎麼樣是個病句,因為這相當於在問時間的終結之後會怎樣……說得好像時間終結後還有之後似的……

    雖然落入奇點後沒法討論,然而科學家還是得解釋物質落入黑洞到達奇點前會怎麼樣,按照現有理論,落入黑洞的光子將落向奇點,當趨近奇點時,時空彎曲得極其嚴重,以至於所有物質結構都無法存在,光子將失去原有物理特性,轉化為一段扭曲的時空。而它原有的物理特性將成為黑洞的物理特性,比如攜帶的能量動量變成為黑洞的質量和角動量。按照經典的理解,這個質量和角動量是給了奇點的,但是由於奇點不可描述的特徵,我也只能說給了黑洞了……

    不過雖然奇點本身不可描述,但是它的周圍還是可以描述的,所以根據奇點周圍的物理性質還是能給奇點下一個定義。對於廣義相對論,“物質”的能量動量會使時空彎曲,能量動量越集中、密度越大,時空越彎曲,當物質結構發生坍縮到形成視界後,理論上就沒有任何物理結構能阻止物質繼續坍縮,然後時空最終被無限的扭曲了,因為能量動量的密度坍縮到無窮大了。而這個能量密度無窮大的奇點,由於不可能存在任何目前已知的物質結構,包括任何已知的基本粒子,所以它裡面應該除了無限彎曲的時空就什麼都沒有了。

    對於一個帶角動量的奇點,由於奇點處的物理量發散,半徑變得無窮小,角速度將變得無窮大,因此它無法保持點狀,而是會旋成一個環,科學家把這個環稱為奇環,奇環的半徑大小由黑洞的角動量決定,角動量越大,奇環的半徑也越大。因此,當攜帶了與黑洞相同方向的角動量的粒子(包括光子)落入黑洞,除了增加奇環周圍的時空曲率,還會增加奇環的半徑大小!而奇環雖然有半徑,但它同樣是沒有體積的,它的周圍同樣是無限彎曲的時空,不過它是高速自旋的無限彎曲的時空,所以我們也可以把它看成無限扭曲的時空!根據前面對奇點的定義,也就是說奇環除了無限扭曲的時空就什麼都沒有了。

    那麼你可能會奇怪,落入奇點奇環的能量動量去哪了?物理學家根據廣義相對論給出了答案:就在彎曲(扭曲)的時空裡!彎曲(扭曲)的時空就蘊含了落入奇點(奇環)的物質的所有能量動量!還記得幾年前人類第一次探測到的那個帶走了三個太陽質量的引力波嗎?它實際上就是一段彎曲時空的漣漪,它其實除了彎曲時空就什麼都沒有,但是它卻包含了相當於三個太陽質量的能量。

  • 5 # 爰打個魚

    黑洞是微觀粒子形態的放大版。奇點論必須解決膠子去向?多維宇宙每個粒子都可成為奇點,物質轉化能量有公式,黑洞半徑有公式,奇點論有數學模形嗎?

  • 6 # 說三追四

    光其實並不會被黑洞吸走,而是受黑洞的擠壓產生熱形成光線,因為光本身就有一種天然膨脹力。光來源於熱原子或熱原子核。熱原子核也許是一粒非常小粒子,甚至用肉眼無法觀察到。但它的能量卻很大,但也始終處於黑洞(冷能量)的包圍之中。在黑洞的制約和擠壓下才產生熱能並穿透黑洞傳送到另一星體一一地球上會形成光速和光普及溫度。我們所能看到的太陽實際上是穿越黑洞的視覺(外表形狀)。從這個意義上講,光每時每都在穿透(膨脹)黑洞,而黑洞也每時每刻都在對光進行擠壓(收縮)甚::至覆蓋(日食)。因此沒有黑洞就設有光的存在(更談不上光速,光普和光熱)同樣,沒有光的黑洞永遠都是死寂,一切靜止…什麼都沒有……

  • 7 # 艾伯史密斯

    答:黑洞有條"無毛定律",指的是無論什麼黑洞,都只有質量、角動量和電荷三個物質量,那麼任何物體落入黑洞後,都只表現出這三個物理量的變化,光也不例外。

    黑洞是廣義相對論預言的天體,人類發現並證實的第一個黑洞位於天鵝座X-1,這是一個由30倍太陽質量的超巨星,與8.7倍太陽質量的黑洞組成的雙星系統;科學家在2019年首次獲得了黑洞照片,這是距離地球5500光年的M87星系的中心黑洞,質量是太陽的65億倍。

    根據廣義相對論的描述,任何進入黑洞的物體都將落入黑洞奇點,黑洞奇點擁有強大的引力,可以粉碎一切物質,甚至是彎曲空間和時間,而在黑洞視界外的光線,將會被強大的彎曲,比如下圖就是科學家模擬黑洞周圍的光線彎曲情況。

    黑洞整體看起來非常簡單來說,只擁有三個物理量,分別是質量、角動量和電荷,這叫做黑洞的無毛定理,至於為什麼叫無毛定律,可能是因為這是外華人發現的,如果是華人發明了這個定律,或許有可能取名三毛定律吧!

    如果一個黑洞沒有自轉也不帶電荷,那麼就是最簡單的史瓦西黑洞,這是一個理想的黑洞模型,然而在實際中,黑洞都會有角動量,甚至帶有電荷,任何落入黑洞內的物體,也都只有質量、角動量和電荷的性質被保留下來。

    光子沒有靜止質量,也不帶電荷,但是存在動質量和動量,所以當光子落入黑洞後,其質量將會讓黑洞質量增加,落入方向和動量將會轉化為黑洞的角動量,至於黑洞奇點處的物質形態是怎麼樣的,目前還是科學界的難題。

  • 8 # 天外之天

    光子有無限壽命。永恆不變。唯一變的是光子的能量。光子會變成極頻光子。

    極頻光子的能量=普朗克常數/普朗克時間。

  • 9 # 最卑微身份做最偉大事

    馮新時空理論

    基於相對論和基礎力學的理解,新的時空理論能解釋很多宇宙問題,包括宇宙的大小,起始;還有黑洞,萬有引力,等等問題。

    新時空理論認為宇宙分為四個動態對立統一的態。一為空間,二為時間,三為能量,四為質量。四態帶有自身固有的特性。空間固定不可重合帶有排它性;時間運動不能固定,擁有變化性;質量表現為空間的排它性,能量表現為時間的運動性;而質量和能量又有轉化性,非透過二者的轉化讓空間和時間形成了對立的統一。

    這四態,造就了世間萬物。任何的空間都是不能相同的,但是所有的時間又是相同的,所以世間萬物都有區別,但又有聯絡,基本上又是差不多相同的。基於這點,宇宙是無邊界,無起始的。在宇宙以外,當出現反時空特性的邊界時就會出現巨大的負時空能量,即真正的真空,叫做負能量。負能量和正能量及質量相互吸引,很快能量和質量就會把出現的宇宙邊界填充,而這些短暫出現的宇宙邊界就是我們觀測到的黑洞。在黑洞裡,因為帶有負能量,光速最少能提高一倍。

    新時空理論認為廣褒的宇宙空間內,即地球和太陽之間也是充滿著能量體和質量體的非真空。真空只能出現在宇宙的短暫邊界黑洞內。可以說整個宇宙是相連為一體的。地球和太陽是一體的。但是卻因為時空特性而又完全不一樣。

    對於宇宙的邊界黑洞是這樣產生的。基於時間的運動性帶來了變化,某兩個能量質量體在同一時間運動到了同一個空間體內,空間被時間扭曲中出現重疊。基於空間的唯一性和排它性,重疊的空間部分立即出現負能量體,併產生同性排斥,形成黑洞。形成的負能量體又和邊界的正能量體異性相吸並結合成質量體。這時黑洞就擴大。物質就產生。

    那這個理論又是怎麼樣解釋萬有引力的呢?這個理論一樣不推翻經典力學理論。但有本質的不同。萬有引力認為,引力屬於質量,即質量越大萬有引力越大,而時空理論則剛好相反,即引力越大後帶來的質量變大。時空理論認為物質因時空對立的正反能量形成黑洞,隨後,在黑洞的邊緣因能的相吸引形成能量的聚合體,這就是物質,也就是質量。而因時空重疊產生的負能量體和大部分沒重疊的能量體是不平衡的,新產生的負能量體大大強於非重疊在平衡狀態下的正能量體,因而大量吸引四周能量體直到跟空間排它的負能量達到一定平衡。這種力主要為負能量體。存在於物質的中心。即萬有引力。並決定物體質量的大小。而非因有了質量而產生萬的有引力。同時,物質間因時間的運動性,物質間也是充滿著能量體,現在人稱為暗能量和暗物質,其實它是時間運動性產生的正能量體,而這種狀況決定了各天體的相互吸引又相互獨立。

    空間排它性,屬於它的每一個點,並不是有中心的,而運動不停的時間,不斷的要去扭曲空間的維度,充滿其中的能量體和質量體,隨時而又隨機的相互對撞。但是要想兩個能量體能出現空間的重疊產生負能量,兩股能量體就必須要大小相差不大,方向要相反,並結合著質量。只有這樣才能產生黑洞產生物質或天體。而這個居於各物質或天體中心的小黑洞就是各物質或天體的萬有引力。萬有引力為負能量體。根據本理論,天體的中心很可能就是小黑洞。而每次的大的黑洞產生,除了能把四周能量體變成物質外,也能把四周微小黑洞和物質,吸引形成大天體。這時在的大黑洞的吸引下,整個宇宙的填充空間的物質和能量體趨於虛簿。時空的扭曲就會大大減少。這時正負的能量體吸引力減小。大天體因內部黑洞中的負能量體無法平衡而爆炸解體釋放出弱能量體,讓宇宙重新充實。所以宇宙每時每刻都在滅亡和生成,並且在無時無刻的產生邊界(黑洞),和填充邊界。

    所以宇宙沒有始終,它無時無刻都在生成和湮滅。因為空間的排它性產生的負能量體因不斷和正能量體不斷相吸中和,最終負能量體就會小小於正能量體。當中心被同時佔領時就很容易造成新的空間扭曲重疊。形成或強大的負能量體。造成大爆炸或大坍塌。這就是天體的湮滅。

    下節,光的形成

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 既然「啥」可以用「什麼」代替,那麼這個字存在的意義是什麼?