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黑洞里面是什么

时间:2025-02-10 21:01:33 编辑:阿旭

黑洞里面到底是什么

黑洞里面到底是虫洞。黑洞由中心的一个由黎曼曲率张量出发构建的标量多项式在趋向此处发散的奇点和周围的时空组成,其边界为只进不出的单向膜:事件视界,事件视界的范围之内不可见。依据爱因斯坦的广义相对论,当一颗垂死恒星崩溃,它将向中心塌缩,这里将成为黑洞,吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程:某一个恒星在准备灭亡,核心在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星体,同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,连中子间的排斥力也无法阻挡。中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的引力,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。扩展资料由于黑洞的密度极大,根据公式可以知道密度=质量/体积,为了让黑洞密度无限大,而黑洞的质量不变,那就说明黑洞的体积要无限小,这样才能成为黑洞。黑洞是由一些恒星“灭亡”后所形成的死星,它的质量极大,体积极小。但黑洞也有灭亡的那天,按照霍金的理论,在量子物理中,有一种名为“隧道效应”的现象,即一个粒子的场强分布虽然尽可能让能量低的地方较强,但即使在能量相当高的地方,场强仍会有分布,对于黑洞的边界来说,这就是一堵能量相当高的势垒,但是粒子仍有可能出去。霍金还证明,每个黑洞都有一定的温度,而且温度的高低与黑洞的质量成反比例。也就是说,大黑洞温度低,蒸发也微弱;小黑洞的温度高蒸发也强烈,类似剧烈的爆发。相当于一个太阳质量的黑洞,大约要1x10^66年才能蒸发殆尽;相当于一颗小行星质量的黑洞会在1x10-21秒内蒸发得干干净净。

黑洞里面究竟是什么?

根据广义相对论,黑洞是空的。科学家预测黑洞的所有质量集中在称为奇点的无量纲点上。图解:黑洞艺术想象图现在,科学家怀疑这可能不是全部的真相,这个预测(还有其他原因)让我们怀疑广义相对论是不完整的,不能正确地描述黑洞的最深处的核心。但对于一些不可思议的微小“中央”核心,黑洞的内部确实肯定是空的时空,只是非常扭曲,这是为什么很难谈论黑洞的最深处的核心的其中一个原因。因为时空扭曲,我们通常的距离或时空坐标概念(例如“大小”“体积”或“密度”的概念可以产生并有意义)可能失去意义,在这种情况下不再适用。图解:黑洞内部的扭曲时空一些理论提出,在达到奇点状态之前,空间维度越来越像时间,时间维度越来越像空间,有点像将时空像翻袜子那样翻过来,所以“所有黑洞质量占有的延伸”不是空间的延伸而是时间的延长,质量已经不再占据空间,因为它只占有时间,直到无限的未来。在黑洞附近,我们受到的引力影响不是来自空间的某个位置,而是来自未来。但这只是推测。图解:模拟大麦哲伦云前方有黑洞的影像图。请注意重力透镜效应产生两个高度扭曲的星云图像。在顶端出现被扭曲成弧形的银河盘面在回答这个问题之前我想提几点关于僵尸黑洞的观点。到目前为止,科学家已经知道了黑洞的两种类型。不旋转的静止黑洞——这样的黑洞在各个方向都有非常强的引力(它可以视为一个完全黑暗的圆圈,即使在它的视界附近高速运行也没有逃脱的机会,因为你会像意大利面一样被拉长。这个过程被称为“意大利面化”。在这种类型中,黑洞又分为两类:Q=0和Q≠0。图解:在静止黑洞的视界附近,你会像意面一样被拉长。旋转的黑洞——有角动量并绕其对称轴旋转,它有一个能层(黑洞的一个区域,刚好附着在视界之外,在这里物质和电磁波可以被移除,主要是因为旋转产生的离心力)。在黑洞的赤道处能层广泛分布,当我们从赤道移动到两极时,能层逐渐变薄。图解:在巨大椭圆星系M87核心的超大质量黑洞质量大约是太阳70亿倍,如事件视界望远镜发布的第一张图片(2019年4月10日)所示。可见眉月形的光环和中心的阴影,这是在黑洞的事件视界光环和光子捕获区引力的放大视觉影像。眉月形肇因于黑洞的自转和相对论放射现象;阴影直径大约是事件视界直径的2.6倍在两极可以看到一个清晰的黑洞,而在赤道看到一个光的辐射,也就是说,黑洞从赤道看起来很像一个较暗的太阳,从两极看来像一个中心有黑洞的太阳(就像星际电影中的黑洞)。现在,如果你试图通过最安全的轨道从赤道进入这个黑洞,尽管意大利面化过程可能会被离心力抵消,但是大量不同的电磁辐射和大量的能量可能让你一命呜呼。这种黑洞的分类与静止黑洞的分类是一样的。图解:这颗质量高达100万倍太阳质量的黑洞,以光速一半的速度疯狂旋转。即使你已经进入了黑洞(旋转)(实际上没有人知道会发生什么),下降的奇点和上升的奇点可能会撕裂你,或者你在它们之间振荡。在电影《星际穿越》中,库珀用他的惯性穿越了奇点。一想到接近一个不旋转的静止的黑洞,我就会不寒而栗,害怕至极。第一次在视频中看到它之后,我看到了大自然真实的阴森面目。想象一下,你正在接近一个完全黑暗的地方,而这个地方正是我们自然母亲的一个组成部分——“天上的僵尸”消失的地方。

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