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1 # 探索軟體
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2 # 熊豔春
黑洞是一種高速執行的旋渦式天體,具有超大的吸引力,就連光速也難以逃脫。黑洞裡面究竟是什麼還不清楚,光到達裡面被吞噬無法反射出來,所以看去裡面漆黑。進入黑洞的物質被吸附在旋渦吸盤上高密旋轉,在離心力作用下被高速甩出去成為散星。這是我的看法。謝邀
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3 # 濰坊安丘厚德載物
大多人認為黑洞在吸積物質慢慢變大!而後爆炸成新星體!也有人認為黑洞吸積的物質都從白洞出來!可白洞在哪裡呢?也許像旋風把物質以光速度拋的很遠了!讓人無法觀察到!
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4 # 時空通訊
黑洞不是洞,而是一個球體。這個球體有多大,科學界尚無定論。有的提出黑洞中心是一個密度無限大,體積無限小的奇點。但這個奇點到底有多小,無法形容。宇宙大爆炸之前的奇點也是這樣。人們所能觀察到的只是黑洞視界,即史瓦西半徑,這個是與黑洞的質量成正比的,黑洞的質量越大,史瓦西半徑越大,反之越小。球狀黑洞的視界是以引力半徑值(即史瓦西半徑r=2GM/c^2,式中G為引力常數,M為黑洞質量,c為光速)為徑向半徑的。對於有旋轉運動的黑洞(克爾黑洞),視界的徑向座標則不同於史瓦西半徑。
由於黑洞奇點引力巨大,進入它的引力圈,以至於連光都無法逃逸,所以我們看到的只有事件視界,就是物質被吸進黑洞之前的那一個亮圈。所有物質在吸入黑洞之前都在視界邊緣被強大的引力拉扯迸發掙扎的光芒,然後連光線一起消失在那空空如也的黑暗深淵中。物質在黑洞中變成了什麼,誰也無法知道,因為那裡所有的經典理論定律都失效,裡面的東西不可能是我們認知的東西。最後它們都到哪去了,有多種說法,有理論認為與黑洞對應的有一個白洞,物質從白洞噴出;還有理論認為黑洞奇點的已在坍縮,最終達到臨界點會爆發出一個新的星系。
總之,黑洞是宇宙中一種特殊的天體現象,人們還在進一步探索過程中。隨著研究的人深入和解密,人們對宇宙起源的認知會更加接近真相,對星際航行和探索也有很大的幫助。
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5 # 搖擺的地球1
目前,科學界對黑洞的定位還不是太準確,他們把死亡的恆星也定位於黑洞裡,這是非常不科學的,死亡的恆星和旋轉的黑洞它們的組成成分,性質,形成過程都是截然不同的,這樣混為一談,是影響對黑洞的探究的。下面就旋轉的黑洞說明一下,旋轉的黑洞是由宇宙爆炸後的生成物不停的運動而產生的。宇宙爆炸後的生成物填充了整個宇宙空間,但這些生成物分佈是不均勻的,密度流與生成物的擴充套件運動,以及宇宙旋轉運動也帶動著生成物旋轉運動,三種運動疊加,使生成物形成漩渦,就是人類所說的黑洞。黑洞的形成與地球上的颱風形成原理完全相同,但黑洞在整個生存過程中不同時期構造是不同的。黑洞生成時,其形狀與颱風完全相同,中間是空的,黑洞在生長移動過程中,會吞噬沿途上的一切天體和宇宙爆炸產生的生成物質,吞噬的物質按其質量、體積分佈在黑洞不同層次裡,質量重的物質向黑洞中心集中,旋轉速度逐漸減慢,這些物質越聚越多,逐漸形成球體被黑洞裹挾著運動。隨黑洞吞噬的物質增多,黑洞不擔重負,旋轉速度逐漸減慢,直至停止旋轉。黑洞停止旋轉後,所有的物質都會中心球體吸引,形成一個非常巨大的球體,成為超級黑洞,超級黑洞逐漸收縮,裡面的溫度也漸漸升高,內部溫度升高到一定極限,超級黑洞發生大爆炸,形成星系。爆炸後的生成物為星系雲,星系雲進一步彙集成恆星。
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6 # 作家楊建東
先給結論:
分兩種情況,一種是無奇點黑洞,一種是有奇點黑洞
無奇點黑洞內部就是一片真空,和我們的宇宙非常相似,只是你出不去而已
有奇點黑洞,你進入黑洞後會向著奇點無限墜落,而且這個過程你會無限縮小,就像這樣:
你可以認為左邊就是奇點,你會被壓縮到無窮小的點(事實上是普朗克尺度)至於奇點是啥樣,沒人知道
下面具體說說,沒有一定數學物理素養和耐心的可以不看
一、無奇點黑洞
以最簡單的史瓦西黑洞為例,史瓦西黑洞存在6個Killing向量場,只有一個類時,就是時間基矢∂/∂t,然而由於度規的00分量-(1-2M/r)在視界內大於0,原本唯一類時的的Kiling場變得類空,於是黑洞視界內不是穩態時空。並且原本類時的基矢變得類空,原本類空的徑向基矢變得類時,於是視界內t,r座標交換,t變成空間座標,r變成時間座標,解史瓦西座標下的徑向類光測地線方程ds^2=0、dθ=dφ=0可以得到光錐方程dt/dr=(1-2M/r)^-1,在r<2M時恆小於-1,注意此時r座標為時間座標,t為徑向座標,於是可以直觀得出結論,光錐在視界內偏向r=0的奇點,結合任意物體世界線均為類時線,在光錐內,可知,黑洞內部的物體必然會在經歷有限的時間內墜向奇點從而從時空中消失帶電的R-N黑洞則更為複雜,它存在兩個視界,外視界也就是事件視界和內視界柯西視界(柯西視界外良好的因果關係不復存在)
他的一個特殊性在於,若不考慮柯西視界的質量暴漲問題,則任何非光子物體都無法到達R-N黑洞的奇點。原因在於R-N時空不存在到達奇點的類時測地線和物理上可經歷的類時非測地線,也就是說就算你開足馬力進入事件視界內,接著想撞向奇點是做不到的。另一個特殊性就是柯西視界的不穩定性,柯西視界附近的時空區域可以收到外視界以外的接近類光無窮遠的資訊,而類光無窮遠附近進行了無窮大的壓縮,也就是說類光無窮遠附近近乎無窮多個光輻射都會在柯西視界附近觀者的有限固有時內被該觀者接收到,相當於無限藍移,對應的物理過程是觀者到達柯西視界附近後他在極短時間內看到事件視界外區域的全部未來後墜向由於柯西視界的無限藍移形成的類光或類空奇點中。並且,由於柯西視界的存在,R-N最大延拓時空非整體雙曲。————吧友總結:要說史瓦西解的話,內部仍然是正常的,曲率和度規都沒有發散,只不過半徑r此時變成了類時的,而時間t變成了類空的。,目前只能解釋公式,具體是啥物理影象我也想象不出來
然後呢,真正有問題的是奇點,r=0的地方。這個地方得用量子引力描述,鑑於還沒有公認的量子引力理論(弦論只是一個很有希望的候選理論,但畢竟弦論不方便做實驗,說得再花也沒用),所以,奇點長啥樣,最科學的答案就是“不知道”
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殼世界這個概念最初來源於一個有關世界觀的腦洞——如何構造一個擁有近乎無限延伸的大地和近似勻強的引力場的世界,使生活在其上的人在相當長的一段時間內無法察覺大地的曲率。如此,人們將會篤信地平說,難以發現萬有引力定律,科學的光輝將更難照進愚昧與封建的角落,人類的發展或許會走向另一條完全不同的軌跡。我很快就找到了一個合適的世界模型——球殼模型(球殼厚度遠小於球殼半徑)。由高斯定理和均勻球殼的對稱性可知:球殼在其表面產生的引力場等效於一個總質量與球殼相等且位於球心處的質點。我們假設球殼的面密度為σ,球殼半徑為R,萬有引力常數G=6.67×10^-11,由此我們可以算出球殼的表面積S、總質量M與球殼表面的重力加速度g
可以看出,球殼表面的重力加速度僅與球殼面密度相關,若取g=9.801m/s²,則σ=1.17×10^10kg/㎡,若球殼密度為5515.3kg/m³(地球密度),則球殼厚度為2121km,若球殼密度為2790kg/m³(花崗岩密度),則球殼厚度為4194km。這樣的世界是否可以穩定存在呢?問題的關鍵在於球殼內部的應力大小,對於一個無旋球殼而言,它內部的應力只有在自身引力作用下產生的內壓。假設球殼穩定存在,設球殼厚度為d將球殼視作上下均分的兩個半球殼,由球殼的對稱性我們可以將上下球殼之間的相互作用力等價為球殼內壓,結合球冠面積公式,我們可以算出半球殼整體所受的等效重力加速度g’,然後求出球殼內壓P
當d取4194km,帶入資料可以算出內壓為8.45×10^4GPa,這是花崗岩屈服應力的17萬倍,常規材料顯然無法支撐這樣的世界,不過一種非常強韌且輕巧的材料是科幻裡的常客(比如強相互作用力材料),我們姑且認為創造了這個世界的文明種族擁有這樣的超級材料。到目前為止一切都還在常規的認知範圍之內,但我在總結相關公式時發現,球殼的第一宇宙速度:
它表明隨著球殼半徑的增加,球殼表面的逃逸速度也會隨之上升,當球殼的半徑增加到一定程度,它的逃逸速度將會達到光速。這種推導方法當然是不正確的,因為只考慮了牛頓力學,沒有加入相對論效應。於是我換了一種思路。在廣義相對論框架下,無旋黑洞的史瓦西半徑(事件視界半徑)由
這意味著黑洞的事件視界半徑與其質量成正比,然而我們知道球殼的質量與半徑的平方成正比,也就是說,在不改變球殼面密度的前提下,只要不斷增加球殼半徑,它的史瓦西半徑終將超過球殼本身的半徑,這時,球殼將變為黑洞。
這樣的黑洞可能存在嗎?當然可能,它的存在並不違反目前已知的任何一條物理定律,事實上,我們很有可能就存在於這樣的無奇黑洞之中。
可以看出,黑洞的平均密度與事件視界半徑平方的倒數成正比,與總質量的倒數成正比,換言之,對於一個密度很小但範圍極廣的系統,從外部觀察它將是一個黑洞,我們的宇宙正巧符合這樣的定義。可見宇宙的半徑約466億ly(4.41×10^26m),若以此為黑洞的史瓦西半徑,算出來的宇宙密度約為1.45×10^-26kg/m³(大約是河系密度的萬分之一量級),遠大於可見物質的密度,這在某種程度上支援了暗物質的存在。以上的計算並沒有考慮宇宙的膨脹,和時空曲率(不會算_(:з」∠)_),但計算的結果對我而言仍是具有啟發意義的。在此之前我從未想象過黑洞內部會擁有有序的物質結構,有很長一段時間,黑洞對我而言就是毀滅與終結的代名詞,而現在我明白了,黑洞的內部可以存在著一個廣闊的世界,甚至我們的宇宙也能置身其中。
上面是認為我們宇宙是黑洞的當然也有反駁者:我們的宇宙不可能是黑洞,我們的宇宙對應的時空幾何由R-W度規描述(R-W度規:也就是超球面),而R-W度規顯然不是個黑洞黑洞內部觀者看黑洞也是非各向同性的,黑洞內部不是常曲率空間,他沒有類時killing場不具有最高對稱性史瓦西內部各向同性是考慮其空間度規為a²(t)dr²+r²(dθ²+sin²θdφ²),取dt為0後為平直度規,然而3個空間座標rθφ不平權,grr隨時間而變,另兩個不變,因此r向與θ向φ向不同,不是各向同性黑洞內部沒物質,Tab為0(Tab=0就是真空,Tab≠0就不是真空。Tab是物質的能動張量,由能量密度、動量密度、動量流密度組成,是描述【物質場】運動和分佈的物理量,和宇宙膨脹無關)【總的來說,根據多方討論的結果來看,我個人傾向於我們的宇宙可能是黑洞,但是必須是無奇點黑洞。所以反過來說,既然我們宇宙有可能是黑洞內部,那麼黑洞內部也有可能是一個和我們類似的‘小宇宙’】
二、有奇點黑洞
如果黑洞有奇點,那麼你進入黑洞之後,時空會反轉(類時區域和類空區域的反轉),簡單來說,前後變成時間軸的前進和倒退,但是當事人自己並不會有什麼感覺,會覺得和黑洞外面的宇宙空間一樣(就像在宇宙中上下和左右是不區分的),墜入黑洞的只是會一直向著黑洞墜落,無論如何都逃脫不了進入奇點的命運而已。
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補充:
三、白洞和蟲洞
ps:忘了說一種奇特的RN黑洞,它們內部的奇點是環狀的,如果你能抵禦住強大的引力並穿過這個環的話,根據某些物理學家的理論,你會到達一個新的宇宙,至於那個宇宙是什麼樣,沒人知道,有可能我們在那裡活不過兩普朗克時,但是起碼多了一種選擇,不是嗎?
回覆列表
按現有理論黑洞內部的物理機制不清楚,但是在強引力下粒子都會被壓碎,基本粒子是不存在的,所以說不存在物質形態的物質。
黑洞確實像你說的是一個緻密星球,所謂的“黑洞”是指緻密星球外圍存在一個區域稱“視界區”,因裡面的光線出不來看起來是一個黑色的“洞”,這也是公眾對黑洞有誤解的地方。
至於物質去了哪裡不是很清楚。