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  • 1 # 重粒子風暴

    黑洞裡面是高速旋轉的和動盪不安的,也可以說是一個充滿生機的世界。任何物質都是有質量的,有質量的物質都有與其質量成正比的資訊。因此,也可以說黑洞是一個豐富多彩的宇宙天體,現時看它好像是一個簡單的連毛都沒有的天體,相信不遠的將來它將變成一個五彩繽紛的世 界。不同級別的黑洞其內部的物質形態不同,高速旋轉的黑洞其中心可能存在一個零物質空間——既我說的零空,這與我構思的物質微粒及其相似。

  • 2 # 星宇飄零2099

    黑洞裡面會是什麼樣的?充滿生機還是一片死寂?

    黑洞是廣義相對論預言的一種天體,是根據史瓦西半徑公式得到的一個光速無法逃逸的臨界半徑所構成的球形區域。

    當然,按照後來的研究,並非所有的黑洞都由史瓦西半徑公式求得,實際上史瓦西黑洞是一種最理想化的黑洞,現實宇宙不可能存在。不過這關係不大,因為所有黑洞裡面的情況大同小異,雖然不同黑洞記憶體在一些不同的奇異特性,但那些奇異特性不影響我們討論“黑洞裡面會是充滿生機還是一片死寂?”這樣的問題。

    【黑洞】

    廢話太多了,我還是直入正題吧,根據廣義相對論,黑洞視界是一個單向膜,視界內是單向區,過了視界,時空就互換了,這時空怎麼互換法?別問我,我是不會告訴你我也不知道的……反正你只要知道它的特性就好了,過了視界,你就不可抗拒地往中心奇點掉落,因為此時你不再是沿著某個空間方向落向奇點,而是沿著時間方向落向奇點。時間方向,意味著不可逆,甚至不可停留,因此你只能不可抗拒地隨著下落到達奇點——時間的終點。GAMEOVER!

    【落向奇點】

    你可能會想那我向奇點噴射能量,噴它一臉能不能減慢一點下落速度?答案是不能……因為黑洞內只有一個方向,就是時間的方向,無論你是往哪個方向噴射能量,結果都一樣,你會向奇點加速下落……廣義相對論下的黑洞就這麼詭異……

    既然向奇點下落的過程不可逆,那麼你希望看到的一個新世界是不存在的,因為在黑洞裡,你和其餘任何東西都將在有限的時間內落入奇點,至於這個有限的時間是多長,由黑洞的性質決定,比如黑洞質量的大小、黑洞轉速的快慢……反正不會長到能在裡面構築一個新世界就是了……但如果你落入一個質量足夠大,轉得足夠快的黑洞,也許能在裡面安度晚年。^_^

    【質量大轉速快的黑洞能讓你的下落時間更漫長】

  • 3 # 淡漠乾坤

    1900年,普朗克為了消除連續的能量會產生紫外災變,他在其新建立的黑體輻射公式中,提出了一個量綱為粒子角動量的物理常數h,該常數的具體數值為6.623x10-27爾格秒。

    由此,使能量變得不再連續,從而化解了能量的紫外災變。因為,能量是關於粒子運動能力的度量,存在著最小粒子,則能量就具有了最小的單元。為了強調最小粒子的不可再分割,我們就將宇宙中的這一最小粒子命名為量子。

    稍後,盧瑟福做了一個非常重要的實驗,該實驗改變了人們對物質的認識。在此之前,物質是實體的代名詞。其具體的模型是麵包加葡萄乾,即質子和電子的體積形成了原子的體積。

    然而,當盧瑟福用細小的粒子轟擊原子時,卻意外地發現,只有極小比例的粒子被原子反射了回來。這說明作為物質基石的原子,其內部絕大部分的空間都是空的,原子現有的體積僅只是由電子高速運動所形成的封閉體系。

    於是,人類的世界觀,由原來的實體物質和虛無的空間,轉變為由運動所形成的封閉體系和充滿著離散量子的空間,即物質不實和空間不空。我們的宇宙,是由離散的量子與封閉的物體共同構成的。

    於是,在天空中漂浮的所有星辰,在本質上都是由運動的粒子所形成的封閉體系。只是構成封閉體系的粒子不同,封閉體系內部的粒子密度及其溫度也不同,從而形成了各種不同的天體。

    最常見的天體是由氫原子構成的普通恆星,這些恆星的內部受到了巨大的壓力,具有較大的密度和較高的溫度,從而產生了氫原子的聚變反應。

    由此產生的能量,一方面可以向外界輻射☢️,使恆星成為發光物體;另一方面該恆星依靠著聚變獲得的巨大能量維持著其內部的平衡,以避免因引力的作用而進一步的收縮。

    如果恆星內部的氫原子都聚合為較大的元素,因而不再發生聚變反應時,則其內部就會因無法抵抗引力而進一步的收縮,形成更為緻密的天體。該天體就是白矮星,是靠電子的簡併壓即電子的高速運動來維持其內部的平衡。

    如果白矮星的能量進一步地釋放,使電子與質子被壓縮成中子,則該天體的體積會進一步地縮小,其內部靠中子的運動來平衡強大的引力。這就是中子星。

    如果中子星的能量進一步地被消耗,中子的運動變慢,使得它們彼此更加靠近,從而產生了更大的引力。如此惡性迴圈,終於將作為封閉體系的中子壓碎,使之還原為離散的高能量子。

    此時,該天體的體積變得更加微小,僅只是靠量子的簡併壓來維持。這實際上是一個由物質轉變為能量的過程。此時的天體已經成為一個巨大的基本粒子,即也是一個由高能量子組成的封閉體系,只是該封閉體系內部的量子數目非常龐大。

    由於密度極大,即便是量子(光子)也無法逃脫,被封閉在該天體內,因而我們就形象地稱之為黑洞。

    所以,黑洞是由無數個高能量子構成的。如此高的能量以及非常單一的狀態,都使得黑洞內部成為熱寂,除了量子的高速運動,再沒有其他的東西了。

    由於黑洞會不斷地吸收外部的物質及能量,因而會進一步地收縮,使量子的間距不斷地減小。當量子的間距收縮至零時,黑洞就再也無法收縮了(因為量子的半徑大於零所以此時黑洞的體積並不斷為零)。

    然而,黑洞並沒有停止吸收外界的物質和能量。於是,黑洞內部的溫度會越來越高,而引力卻由於量子間距的為零失去了空間效應也趨近於零。於是,黑洞會因為其貪婪,形成了反轉,以超新星的形式對外爆發,從而結束了該天體的一生。

  • 4 # 張家小智兒

    黑洞是什麼?

    首先要明確一點:黑洞不是“洞”,而是宇宙中廣泛存在的一種天體,和恆星、行星、白矮星、中子星等等一樣普通。但黑洞也有一個其他星體都不具備的特性,那就是在其附近某個高度逃逸速度大於光速,也就是說任何物質一旦到達這個高度都會被黑洞吸附,再也不會逃逸出來,因為即便達到宇宙中的最快速度---光速也無濟於事,更何況有質量的物體根本不可能達到光速。

    上面是根據牛頓經典力學得出的一個結論,而事實上,最早的關於黑洞的預言也確實是根據牛頓經典力學作出的。1783年,英國物理學家約翰.米切爾在一篇論文中講述了自己的觀點:在假定光具有粒子性、受引力約束的前提下,如果有一顆密度與太陽相同但半徑為太陽五百倍的巨大天體,那麼它的逃逸速度將大於光速,這種“巨無霸”天體我們將永遠不能看到。直到現在,部分業餘的天文愛好者們(例如我)在進行一些沒有意義的關於黑洞的計算時,仍然會用牛頓經典力學的公式。畢竟這種方式簡單直接,便於理解。

    而到了愛因斯坦相對論提出後,人類對黑洞的認識又提升到了一個新的高度。1916年,史瓦西透過計算得到了愛因斯坦引力方程的一個真空解。這個解表明一個有質量的質點周圍會存在一個邊界範圍,一旦進入這個範圍,連光線也無法逃脫。由於在相對論中,引力是時空彎曲的表現,而黑洞又是時空彎曲到一定程度的表現,所以無論是波還是粒子都會被黑洞吸引。需要明白的是:任何質量都有與其對應的邊界範圍,這個範圍叫做視界。只有物體的半徑小於視界的半徑,這個物體才可以被稱之為“黑洞”。這大概是人類對黑洞的最新定義了吧。

    黑洞裡面是什麼?

    很抱歉,沒有人可以講清楚這個事情並且確定自己的說法是絕對正確的。甚至可以說即便有一個黑洞可以在確保安全的前提下近距離被人類研究,也不會得到任何關於黑洞內部的資訊,黑洞就像一扇只進不出的大門,被一把無法開啟的大鎖鎖上了。掉入黑洞內部的任何資訊都已經完全丟失並且無法找回了。

    相信大家都看過霍金的《時間簡史》。在這本書中,霍金用光錐來表示一個事件對周圍的影響。這個光錐以光速擴大,光錐以外的範圍是不會受這個事件影響的。雖然不一定準確,但這種方法可以在對黑洞的理解方面提供一些幫助。一旦有物體或者光線進入黑洞視界,那麼它的光錐就不會再以光速擴散而是會被牢牢限制在黑洞範圍內。無論什麼情況,黑洞內部都不會有任何資訊傳遞出來。

    更精準的描述是:我們甚至無法將一艘探測器送入黑洞。對於外界看來,黑洞附近極大的時空曲率會導致其時間流速變慢,越接近視界附近時間越慢直至趨於停止。所以如果有探測器飛向黑洞,我們在遙遠的地方能夠看到一個奇怪的現象:探測器的速度越來越慢,最後慢到已經看不到它的移動,但就是無法進入黑洞。事實上探測器十分確定已經在某一刻進入視界範圍,但它的時間被無限拉長,直到宇宙毀滅我們也無法看到探測器進入黑洞視界,又談何探測?

    也許有人會說:霍金不是認為黑洞也會輻射出各種粒子、會蒸發嗎?那透過觀察這些輻射出的粒子是否能夠窺得黑洞內部的一點情況呢?很遺憾這是不可能的。霍金輻射認為真空中會憑空產生很多正負粒子對,在很短的時間內相互抵消,在宏觀上不表現。但如果這種情況出現在黑洞視界附近,情況就不一樣了。霍金經過一系列計算認為負粒子落入黑洞的機率更大,這樣在宏觀尺度看來黑洞就不斷向外輻射正粒子了。由於這些正粒子並非來自黑洞內部,所以並不攜帶黑洞內部資訊,視界內的資訊仍然被永遠封存。

    黑洞內部有沒有可能存在生命?

    按照現在的觀點,黑洞是一個密度無限大、體積無限小的奇異天體,這個概念很像我們在高中時期物理課上為了簡化計算設想的一個有質量無體積的點:質點。事實上,黑洞的這種狀態有一個確定的稱呼:奇點。如果黑洞真的是這種狀態,那很難想象與我們類似的生命能夠在這樣一種環境下存活。要知道奇點本不應該存在於世間,但在物理學家們的草稿紙上,它確確實實被算出來了。當然,這並不意味著災難,而是以極其直觀的方式向我們展示了人類思維的侷限。

    但是視界的存在給了我們一個機會。要知道奇點沒有大小,但視界有啊。視界範圍是計算出來的,具有確定大小的一片區域。這一片區域的資訊無法傳遞出來,其中是否存在生命也未可知。

    此外,史瓦西半徑的計算公式為“黑洞內部存在生命”提供了極大的理論支援。從公式來看,史瓦西半徑與黑洞質量成正比,即質量增加一倍,史瓦西半徑也增加一倍。但球體的半徑增加一倍,體積要增加八倍,這說明黑洞的質量增加一倍,密度就減小為原來的八分之一,這是一個無法忽視的效應。如果黑洞的大小按照史瓦西半徑公式來計算,那麼恆星質量級別的黑洞密度可能與中子密度接近,但星系質量級別的黑洞其密度可能比地球大氣還要小。

    大部分人想到這兒也就停下了,但我們不妨在往大了設想一下,如果黑洞質量再大一些呢?大到一定程度時它的密度會不會比宇宙的平均密度還要低?如果真的是這樣,那我們是不是就生活在一個黑洞中?要知道這並非危言聳聽,而是有一定的理論支援。

    所幸郭哥的問題並沒有限制黑洞的大小。不過如果我們本身就生活在一個黑洞中,那我想我們生活的地球應該算是鳥語花香充滿生機了吧?

  • 5 # 量子科學論

    在宇宙空間中,存在一種密度無限大、時空曲率無限高、體積無限小,以至於在一定的半徑內光線都無法逃離的天體!這是黑洞的天體物理學定義。

    黑洞會吸引周圍的物質、能量、光線以及任何敢穿越視介面的任何東西。在黑洞中心強大的引力作用下,我不認為會存在什麼生機,死寂到是可以接受!但是我們還是會問:在那片沒有任何光線能夠逃脫的黑暗區域之下,究竟隱藏著什麼。

    目前所有人都認為,無論黑洞內發生了什麼,黑洞中心的能量一定足以摧毀一切,把一切都壓成一個奇點。

    但是黑洞內不一定非要存在奇點,也可以有不同的情況!下面這個簡單的例子,就是關於如何用已知的物理,得到一個完全沒有奇點的黑洞。

    上圖展示的是一顆中子星的情況。中子星可以說是黑洞的小弟了吧!密度第二大天體!中子星的質量和太陽質量差不多,區別就是中子星的半徑只有5千米。如果你能把中子星半徑減小到3千米,恭喜你!創造了一個黑洞!

    中子星已經非常非常接近黑洞了!那麼中子是由什麼構成的?

    周所周知:夸克!具體來說有三個夸克組成一箇中子:兩個下夸克和一個上夸克。下和上是我們已知的兩個最輕的夸克,所以中子的總能量約為1gev。但我們知道有6種夸克,所以我們會有很多不同的組合可以產生像中子一樣的中性粒子。

    比如說,我們用底夸克代替中子裡的一個下夸克,那麼我為什麼選擇這種“上下底”的組合?因為我們知道它的質量大約是中子的六倍。如果用"新粒子”組成一顆太陽質量的恆星,你知道會發生什麼嗎?

    你會發現相比於中子星新組成的天體密度會上升,體積會下降。

    如果每個新粒子的質量是中子的六倍,那麼只需要“新粒子”數量的六分之一就可以達到一顆中子星的質量,但是半徑會比中子星小³√(6)倍,只有2.75公里!換言之,這樣的半徑和質量,將會是一個黑洞,任何光線都不能逃離的黑洞!

    所以黑洞裡面沒有必要有奇點,也可能就像一顆普通的中子星,只是比正常中子星的密度要大一點。所以當你掉入黑洞,你可能會落入一顆密度極高,質量極大的天體上,裡面擁有極強的高能射線,能瞬間燒燬任何普通的物質!

  • 6 # 豆豆帥帥爹

    黑洞是一個星際物質融合場所,從想象看碰撞融合會更密集,比外部惡劣。問題是這是一個超長觀測期超大尺度觀測物件,所以啥都只是猜測,也未必不是安詳世界,世外桃源一般生物大爆炸。

  • 7 # 女俠叨叨

    黑的,人以靈魂狀態,像游泳一樣,這樣遊,看到光點出去就是另外的世界。

    或者想象成坐宇宙飛船,在中間飄,飄到亮的地方,就是其他的世界。

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