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  • 1 # 時空通訊

    問題:黑洞引力那麼大,可以把原子撕碎嗎?

    答案是肯定的,黑洞不但撕碎了原子,還撕碎一切最小的粒子。宇宙中存在著三種緻密天體,即白矮星、中子星、黑洞,這三種天體都是以破壞原子結構為存在依據的。

    白矮星

    這三種天體中,引力壓最小的是白矮星,質量只能維持在1.44個太陽以下,體積約地球大小,密度達到每立方厘米1~10噸左右。在強大的引力壓力下,原子的基本結構受到破壞,電子被壓離了原子核成為自由電子。但白矮星的原子核與原子核之間並沒有融合在一起,而是分別飄蕩在電子海洋裡。

    這樣一來,物質已經不是我們地球上所能保持的形態了,也就是已經不屬於我們認識的118種元素了,而是屬於高緻密度的電子簡併態物質。

    中子星

    當白矮星質量超過太陽的1.44倍時,電子簡併壓就再也無法支撐巨大的引力壓,原子進一步塌縮,電子被壓縮到原子核裡,與質子中和成為中子。這樣原子核和電子就不存在了,整個星球就幾乎都有中子組成,中子與中子密密匝匝的靠在一起,整個星球就是一個巨大的中子核。

    這時的星球依靠中子簡併壓支撐著有形的存在,物質更不是我們認識的118種元素了,是一種極端緻密的中子簡併態物質,密度達到每立方厘米1~20億噸。

    因此我們可以認為,等不到天體形成黑洞,白矮星和中子星就已經把原子撕碎了。它們之所以沒有進一步壓縮,是因為泡利不相容原理。

    何謂泡利不相容原理?

    泡利不相容原理是美籍奧地利科學家、物理學家沃爾夫岡·泡利1925年1月發現並提出的,為此他獲得了1945年諾貝爾物理學獎。這個原理揭示了微觀粒子運動的一個基本規律,即在費米子組成的系統中,不能有兩個或兩個以上的粒子處於完全相同的狀態,通俗一點說,就是費米子粒子不能夠擠在一起,它們會相互排斥,由此產生排斥的壓力。

    何謂費米子?就是自旋為半奇數的粒子統稱為費米子,電子、質子、中子都屬於費米子。這樣它們都滿足泡利不相容原理,就是不允許兩個以上的同類出現在相同的量子態中。

    這種相互排斥的壓力,越到深層次越厲害,白矮星和中子星,以及尚沒有發現的夸克星,就是依靠這種壓力抵禦巨大的重力壓而以特殊至密物質形態存在。不同質量的恆星,最終的結局有的成為白矮星,有的成為中子星。

    一般來說,太陽質量左右的恆星死亡後,核心會留下一個白矮星;而大於太陽質量8倍,到太陽質量30或40倍的恆星,死亡時會發生超新星大爆發,最終核心部分留下一顆中子星。白矮星、中子星物質雖然不再是我們認識的118種元素了,但畢竟還是有形的可見的物質,如果壓力再大的話,這種有形狀態就再也保不住了。

    黑洞的力量把所有物質都化為烏有。

    科學研究認為,當中子星質量超過太陽約3倍時,巨大的引力壓就會戰勝中子簡併壓,使中子星再也保持不了其有形的形態了,中子也被壓碎壓癟,形成無限坍塌,最終所有物質都坍塌到黑洞核心那個奇點裡。

    一般認為黑洞中心有個奇點,這個奇點是一種我們無法理解的奇異狀態,人類只能推匯出它有四個特點,就是體積無限小、密度無限大、溫度無限高、曲率無限大。其實這四個無限都是由第一個“體積無限小”引申出來的。

    何謂無限小?

    現在宇宙中發現的最小黑洞在3個太陽質量以上,而不管是3個太陽質量,還是迄今發現的最大黑洞SDSS J140821.67+025733.2的1960億倍太陽質量,都壓縮到了中心那個無限小的奇點裡。何謂無限小?就是比一個原子、一個電子還要小,比普朗克尺度還要小。

    何謂普朗克尺度?就是量子力學認為人類可能認識的最小尺度,為1.6*10^-35米,比原子還要小10億億億倍。請問此刻還有原子存在嗎?那麼裡面是什麼呢?不知道,人類現在不知道,將來也可能永遠難以知道。因為科學家們認為,奇點不是我們世界的物質了,而是一個超時空的虛無點。

    既然無法衡量之小的玩意,承受著這麼巨大的質量和熱量,這後面三個無限就可想而知了。而所謂曲率無限大,就是引力無限大的意思,一切物質一旦到了黑洞管轄範圍,都要被吞噬,連每秒30萬千米的光也無法逃脫。但這個無限引力是有範圍侷限的,這個範圍就是根據黑洞質量形成的史瓦西半徑。

    這個半徑的計算公式為:R=2GM/C^2。這裡的R就是史瓦西半徑,G為引力常數,M為黑洞質量,C為光速。

    霍金最偉大的貢獻之一就是嚴格證明了黑洞無毛理論。何謂黑洞無毛?就是無論什麼黑洞,都是一樣的,沒有什麼不同特點,一根毛的不同特點都沒有,只有前面所說的三個物理量。

    黑洞本來是隱形的,一絲光也不會露出。但人類就是依靠黑洞留在我們世界的三個物理量來發現和認識黑洞,這三個物理量影響著周邊的天體物質,人們透過這些天體物質的變化可以計算出黑洞的存在和大小,併為它畫像。

    2017年4月10日,科學家公佈了一顆名為M87星系黑洞的照片,這個黑洞距離我們5500萬光年,質量為太陽的65億倍。這是人類首次拍下黑洞的樣子,全球許多科學家協作努力,聯網形成一個口徑相當地球大小的射電望遠鏡陣列,經過兩年努力才得到了這張照片。(見上圖)

  • 2 # 志林258283389

    黑洞能把原子撕裂,不知道。但是想問問,黑洞據說有3大特徵,體積無限小,密度無限大,空間無限彎曲。光跑不出來,引力無礙影響周圍,引力不受限制嗎?有說法嗎?

  • 3 # 阿奇100

    撕碎是否合適?壓碎可能更合適一點。

    電子向原子核坍塌,原子核內部也坍塌。使物質密度以幾何級數倍增。

  • 4 # 付明竹97

    我的觀點認為,黑洞只是壓縮空間,對物質結構不會產生影響。只是尺度縮小而已,而且黑洞無處不在,原子核內部就是一個小黑洞。

  • 5 # 橘子豬711

    我曾經聽過一個宇宙探索節目,是百家講壇裡說的關於黑洞的概念。

    黑洞確實會吸收萬物,包括中子,但是聽百家講壇里老師說-霍金解釋到,許多的原子或者質子有強有弱,有的厲害有的弱小。幾千萬或者幾億個原子或者質子進入到黑洞中,大家一起在黑洞裡面衝,霍金說一定會有幾個能衝出去,之後慢慢的附著在衝出去的地方,把黑洞開啟一到口子,之後越聚越多,這樣慢慢的黑洞就被撐開了。

    這就是霍金提出的來的。因為他覺得現在所有人都說黑洞吞噬,那麼什麼能制衡黑洞,因為他認為力都是有對抗的。所以提出這個來的。最後他說,黑洞撐開後就會當初黑線,這個黑線包涵了之前黑洞所吞噬的所有物質和力量,之後這些物質被放出來後就形成了新的宇宙。達到一個平衡

  • 6 # 雪舞200324376

    這個問題有點難,因為世上的人永遠無法進入這個空間,這就好辦了。,知道磨子不?它們是怎樣的工作方式呢?黑洞的工作方式或許有些類似;只是於空間就物態反應而言,是一種“回覆”式過程。也就是說,“大小”邊上進,“小的”則“高密”式的由“中心”釋放,並有可能在這“隱形”的釋放過程中因外部環境因子而糾纏成光子態物質形式而讓我們有所發現。我猜,是這樣……

  • 7 # 滬生泉

    究竟應該怎樣看神奇現象:黑洞

    在2004年7月21日,霍金宣佈自己原來的觀點錯了,承認了資訊守恆,或者說承認黑洞有吸收能量功能,也有釋放能量釋放功能。這就是說,黑洞就是一個我所說的生命體。

    那麼,黑洞是不是天體中的生命體呢?

    我覺得不像,理由簡單:我們所觀察到的黑洞像水中的旋渦,只有吸入,沒有吐出。假如說水中漩渦有吐出水,那麼,也不是從入水口吐出,而是揹著入水口與入水一起進入深處。同樣,黑洞也是如此。這不符合生命體的“能量吸收和能量釋放”基本特徵。

    那麼,黑洞是天體中的什麼東西呢?

    我覺得;黑洞就是星雲中的漩渦。簡析如下:

    1,星雲是星系中恆星瀕臨死亡所致。(參見我短文《漸漸膨脹的星雲是瀕臨死亡的恆星所在的星系》)

    假設在這星雲附近有一個強盛的星系,且靠近這星雲中的恆星這兒,那麼,一個強盛的星系就會把這瀕臨死亡恆星吸入其星系中。

    2,瀕臨死亡恆星被一個強盛的星系吸入後,星雲中原本圍繞恆星公轉的行星及生命體便跟著走了。這就出現了星雲中的漩渦狀。

    3,漩渦狀黑洞的另一面應該是蝌蚪狀、或雪茄狀的天體。

    結論:黑洞其實就是星雲中瀕臨死亡恆星被其他星系吸走時所留下的痕跡。

  • 8 # 彭曉韜

    謝邀!個人認為這種可能性不大。因為萬有引力再大,只要其梯度小於電磁相互作用力,就不可能將原子撕碎!因為電子與原子核受到的萬有引力基本相等時,其加速度也是相等的。加上電磁相互作用力比大於萬有引力達10^36倍,萬有引力對兩者施加的差異力很難達到如此數量級的!若是很強的電場或磁場到時可能將原子撕碎。因為在同樣的電場作用下,原子核與電子所受到的力是反向的!

  • 9 # 科普大世界

    宇宙間引力最大的天體型別就是黑洞了,它是唯一能讓秒速30萬公里的光都無法逃脫的事物,任何物質來到它的面前,都會瞬間被它秒成渣渣。

    一滴水的體積和質量都很小,然而一滴水中卻有1.6萬億億個水分子,每個水分子又有一個氧原子和兩個氫原子組成,所以原子的數量還要在這個數字上乘以3,也就是說可達4.8萬億億個原子,可見每一個原子有多麼的渺小。然而在白矮星上,這些原子間的空隙以及原子裡面的空間將被嚴重壓縮,電子幾乎緊貼原子核流動,這滴水將小到只有用顯微鏡才能看到。

    如果在中子星上,就連電子都會被壓縮到質子裡面,成為一個個緊密排列的中子,體積將被進一步縮小。

    而如果是在夸克星上,那麼就連中子都會被壓碎,成為組成中子的夸克的狀態,其體積當然會更小。

    而如果是在黑洞中,那麼連夸克也不能存在,就別提原子這樣級別的物質了,肯定會被撕碎揉爛虐成渣渣,目前我們甚至無法猜測黑洞中的物質被撕碎壓縮到了什麼程度。

    上面提到的幾種大密度天體中,相比較而言,通俗的講白矮星相當於是密集擠壓的無數原子核,中子星則可以看作是一個巨大的原子核,只是這個原子核是箇中子團而已,但是夸克星就更小了,我們可以把它認作是一個巨大的中子。那麼黑洞呢?一般認為黑洞的物質都集中在理論上認為存在的奇點上,這個奇點的體積有多小呢?數學上認為體積為0,這無疑會讓人無法相信,其實不但是我們普通人難以理解,很多科學家也難以相信,所以常常把黑洞的奇點解釋為體積無限小而密度無限大,在這個小小的奇點上,我們通常所講的基本粒子都將難以正常存在,那裡的一切還都不為人知。

  • 10 # 語境思維

    所謂“把原子撕碎”,就是黑洞的質量足夠大,萬有引力足夠大,將核外電子壓塌在原子核上,這是有可能的。

    空說無憑,怎麼計算呢?假設銀河系中心的人馬座A*就是黑洞,質量為400萬個太陽,即:M=4e6×2e30=8e36kg。

    假設有一試驗物體質量m=1kg,黑洞引力場半徑R=10000m。則此處引力為:F=GMm/R² =6.67e-11×8e36×1/1e8=5.3e8牛...(1)。

    這個向內的引壓力,能否將核外電子壓塌呢?這取決於質子以光速自旋的引力勢能梯度,即質子的反彈力:F=▽·Ep=mc²/r。

    已知質子半徑:r=0.15e-15m,質子質量:m=1.73e-27kg。則:F=1.73e-27×9e16/0.15e-15=1e6牛...(2)。

    顯然,(1)>(2),黑洞可以將原子撕碎,變成所謂的中子湯(neutronic soup)。

    物理新視野,旨在建設性新思維,共同切磋物理/邏輯/雙語的疑難問題。

  • 11 # 千辰澯海天文宇客

    原子很微小,50萬個原子才能排列出一根頭髮絲大小。原子內部由質子,中子,電子構成,而質子和中子由夸克構成。目前的科學理論中夸克和電子不可再分,是現今物理學中最小的宇宙基本粒子。

    起初,原子在黑洞很遠距離時,就會被黑洞大潮汐力吸進它的巨大吸積盤;然後沿著螺旋狀態下掉入黑洞撕裂成基本微粒子,最後在黑洞中心變得什麼都不是的“虛無”;最後與黑洞之中的奇點融合為一體。

    有的物理學家認為一部分粒子會被黑洞丟擲噴射來。

    黑洞是質量無限大,引力無限大,溫度無限高,密度無限大,體積無限小(有科學家認為黑洞體積為0),當今物理學無法解釋的天體。黑洞跟中子星形成過程類似,可能由比太陽☀大幾倍,幾十倍的恆星塌縮演化而來。

  • 12 # 周慶和

    我們應該明白,作用力與反作用力是相輔相成的,而並不是萬有引力可以十分微弱,產生重力的質量壓力卻可以無限巨大。

    星球引力本源於質子乾性體剩餘。質子與中子乾坤極性平衡結對產生強力,其乾性作用力就全部被坤性體中和而不會積累星球引力。能夠成為星球引力的,就是質子核心的乾性體缺少中子坤性體中和,其乾性剩餘就積累形成為星球引力。

    引力雖然可以疊加,但是,根源於乾性核力的星球引力的疊加積累是無論如何都不會超過核力強度的,原因就在於遠遠達不到核力強度的引力疊加,就會排擠揮發產生引力的剩餘質子,也就是與中子不配對的質子被排擠揮發。太陽在耀斑爆發時,就會拋射大量質子與電子,但卻絕不會拋射中子。長此以往,太陽的引力就會逐漸下降。因此,把星球引力想象成可以無限疊加是缺乏符合實際的對應思維造成的,是一種忽略了對立面的一種極端思維。

    對立平衡本是哲學揭示的宇宙基本規律,近代宇宙物理學理論的發展認為可以脫離哲學的限制,恰恰證明的是物理學的誤入歧途,而不是證明了哲學的沒有價值。

  • 13 # 楊善坤科研文學

    黑洞《指真正宇宙旋轉中心形成的空間》是宇宙自轉中心,它不是引力而高速自轉產生的吸收力,任何物質(星球與它相比都是一粒砂,外光電磁波速度比它相比太小)都會被吞沒,何況其它

  • 14 # 孤猴78345271

    原創思想,黑洞的正確稱呼是質量奇點,具有巨大的質量和原始引力,至少比物質要大上二十個數量級,它將周圍的物質吸引過來形成積吸盤,並將物質粒子粉碎成質量點和光子,其中質量點進入視界,與質量奇點合併,而光子最終形成γ射線暴,從積吸盤輻射出去,最終,總星系的所有星系中的物質全部死亡,蛻變為星系質量奇點,於是總星系返回到只有(星系質量奇點的)質量和(暗)能量的原始狀態。

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