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1 # 來看世界呀
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2 # 鍾銘聊科學
實際上這個事情還是蠻好理解的。要先懂得一個概念:逃逸速度。
我們知道,如果你想擺脫地球引力,你需要有個很大的速度,這個速度大概是11.2km/s,我們管這個速度叫做第二宇宙速度。
如果要擺脫太陽系,那速度更大,就是16.7km/s,我們管這個叫做第三宇宙速度。
這兩個速度都是逃逸速度,是要擺脫天體引力束縛所需要的速度。
後來,後來科學家就想了,根據相對論,資訊物質能量的最快速度是光速,那有沒有什麼天體的逃逸速度比光速還大,那光不就跑不出去了麼?
這其實就是黑洞,而根據科學家的推匯出了逃逸速度為光速的天體半徑。這個半徑被稱為是史派西半徑。這個半徑的大小取決於天體的質量。
而在史派西半徑內,光是跑不出來的,要知道我們能看到東西是因為這個東西要麼發光要麼發射光到我們的眼睛裡,現在光跑不出來,那不就是黑的了麼?
所以事件視界其實就是以史派西半徑為球體的一個球面,在這個面以內是光子都跑不出來從外面什麼也看不到,而這個面之外就是可以看到的。 -
3 # 遇見H未來
要說什麼是黑洞的視界,就要從兩位偉大的科學家說起,一位是愛因斯坦另一位則是史瓦西。
1916年愛因斯坦發表《廣義相對論》後指出牛頓所謂的萬有引力其實是由於空間內隨著天體的質量增大後周圍空間被壓彎曲的一種現象。在愛因斯坦發表《廣義相對論》後不久德國天文學家史瓦西透過推導愛因斯坦引力場方程得出史瓦西半徑解(Rs=2GM/c∧2)
史瓦西半徑與黑洞的視界當把一個物體的質量帶入史瓦西半徑公式計算後就會得出這個物體的一個史瓦西半徑值。而當這個物體縮小到自身史瓦西半徑值內這個物體就會形成一個黑洞,那麼這時以這個物體為中心點史瓦西半徑值掃過的地方則就是這個物體形成的黑洞的視界。
透過分別把地球與太陽的質量代入史瓦西半徑公式中得出:太陽的史瓦西半徑約為3千米,地球的史瓦西半徑只有約9毫米。
黑洞視界範圍內會發生什麼在我們已知宇宙中光速是最快的,而黑洞的視界內就連光都不可逃逸,更別說是其他已知的物質。黑洞在宇宙中運動時若有其他物質或者是光只要敢越過它的視視界就會被黑洞質心的強引力場拉伸最終成為質心的一部分,當然也包括光在內。這也是我們為什麼無法直接觀測到黑洞的原因。假如有一個人在宇宙中游蕩剛到碰到了一個黑洞,如果他的腳先經過了黑洞的視界,那麼這個人會清晰的看到自己的腿可能被拉的比義大利麵條還要長,最後墜入黑洞的質心,當然你的上半身會慢慢的也被黑洞視界所吞噬。這種你看著自己的下半身被逐漸拉伸最後墜入質心的現象可能會持續幾十年或者更久。所以在黑洞視界內與視界外的時間流逝速度也不是一樣的。
最後是我們人類史上第一張黑洞的照片
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所謂“事件視界”是指事件被觀測到的界限。今晚9點要釋出的黑洞照片,嚴格來說其實只是黑洞視界外的景象,視界內的景象還是沒法觀測。
地球第一、第二宇宙速度可能大家都聽說過,由於地球引力形成的時空彎曲,航天器只有達到這些速度才能在長時間在太空中。黑洞那樣的天體的引力更加龐大,周圍也有大量天體、物質圍繞它執行,透過理論可以計算,黑洞是逃逸速度超過光速的天體,並非是黑洞可以吸收光,而是由於其造成的顯著的時空彎曲,使得視界內的光不能逃逸出來,因此難以觀測。引力的另一個特點就是隨著距離增加而縮小,黑洞引力雖然大,影響範圍也有限,黑洞可視和不可視的分界,就是視界。
此次觀測到的黑洞就是視界外的景象。按照已有理論,黑洞由於引力十分龐大, 形成的時空彎曲很顯著,周圍的天體和物質都會沿著黑洞形成的時空彎曲一邊旋轉一邊向最中心的黑洞墜落。而由於黑洞引力十分巨大,在物質接近它的時候,就已經被不斷撕扯,向著黑洞飄散,引力撕扯和壓力等因素,使得物質會發生比恆星中更劇烈的能量釋放過程,由於還沒有進入視界範圍之內,這種能量釋放過程理論上就是可以觀測的。此前人類沒辦法直接觀測,是由於黑洞距離地球都太遠了,加上層層天體的阻隔,訊號難以捕捉。
黑洞吞噬物質並釋放能量的區域,被稱為“吸積盤”。並且黑洞自身也不是完全地“只吃不拉”,也可能有霍金輻射等能量釋放現象,科學家認為銀河系中央範圍廣闊的噴流就可能和銀河系中央黑洞有關。