黑洞是宇宙中最神秘、最詭異的東西之一。 科學研究為我們逐漸揭開其面紗, 以下是有關黑洞的十大知識。
黑洞品質差異極大
根據品質, 黑洞可被分為三類:
恒星級黑洞:燃料耗盡時, 恒星可能會坍縮成黑洞。 所有黑洞剛開始都很小, 然後隨著吞噬周圍物質而不斷增大。
超大品質黑洞:品質為太陽的幾十萬至幾十億倍。
仲介品質黑洞:品質超過恒星級黑洞, 但小於超大品質黑洞,
*原生黑洞:這是一種假說中的黑洞, 形成於宇宙大爆炸時。
理論上, 最小的黑洞可能僅為普朗克長度——1.6×10^-35米, 物理學的最小距離單位。 但若要證明這點, 我們得先證明引力量子論的存在。
黑洞幾乎隱形
沒有東西能夠逃脫黑洞的引力, 光也不例外, “黑洞”名副其實。 但這並不代表我們無法探測黑洞。 舉例而言, 天體物理學家能夠通過周圍被撕裂的恒星物質及能量流探測到黑洞。 氣體微粒在黑洞周圍形成漩渦, 並噴射出強大的X光。 此外, 科學家還可以觀察附近的恒星運動, 對黑洞進行探測。
黑洞絕不“空”
別被名字騙了。 所謂黑洞, 是極小體積內集中了極大品質。 因此, 黑洞的引力場非常強大, 以至於沒有東西能夠逃離。
銀河系中心有一個超大品質黑洞, 品質是太陽的四百萬倍
幾乎每個星系中心都有一個超大品質黑洞,
黑洞概念早已存在
1967年, 普林斯頓物理學家約翰·惠勒發明了“黑洞”這個術語。 但早在此之前, 就已有科學家描述過大品質物體壓縮在小體積內的現象, 並對此進行了推論。
1915年, 愛因斯坦發表了廣義相對論, 而卡爾·史瓦西則用這些方程式證明了黑洞的存在。 之後, 他又推算出了施瓦茨席爾德半徑, 即物體坍縮成黑洞的閾限值。 理論上, 只要條件符合, 任何物體都可以變成黑洞。 地球若想成為黑洞, 需壓縮為半徑8.9毫米的球體;而太陽的施瓦茨席爾德半徑為3千米。
記住, 迄今為止, 我們沒有“發現”過任何黑洞。 嚴格說來,在科學領域中,我們只有“觀察”到某物,才能說“發現”了它。不過,關於黑洞的間接證據太多了,很少有天體物理學家能夠否認它的存在。
此外,早在約1790年代,英國的約翰·蜜雪兒和法國的皮埃爾-西蒙·拉普拉斯就各自提出了“暗星”的存在。他們計算了逃逸速度超過光速所需的品質和體積。但由於他們採用的是牛頓定律,因此計算結果並不對。
物體落入黑洞時,會在消失之前變成條狀
黑洞中心是引力奇點,這是一個一維的點,巨大品質被壓縮在無限小的空間裡。密度和引力變得無窮大,時空也變得無限彎曲。在這裡,物理學定律不再適用。接近奇點時,物體會變成條狀伸展開來。如果你落入黑洞,那麼由於光線彎曲,你將看到扭曲的畫面。最終,物體將完全失去維度,消失在奇點。
黑洞並不會吸東西
人們通常有一個誤解,認為黑洞像一個巨大的真空吸塵器。確實,黑洞能夠以極快的速率拉扯物體,但這完全是由於引力的作用。理論上,如果你將太陽替換成一個同等品質的黑洞,那麼太陽系內的所有東西都將照常運行。
黑洞能夠停止時間
假設你能夠安然無恙地身處黑洞並觀察周圍物體,那麼你將發現物體在通過事件視界時會減緩速度、凝固在時間裡,仿佛它們從未通過事件視界。這是由於時空扭曲,光到達你眼睛所需的時間變得無限長。隨著時間的推移,光波變得越來越長,光變得越來越暗淡,最終變成紅外輻射、無線電波,消失在視野裡。
黑洞可能是蟲洞
理論上,蟲洞是連接不同時空的隧道。有些物理學家認為,黑洞和蟲洞擁有不少共性。也許,黑洞就是蟲洞,蟲洞就是黑洞。
真是越來越詭異了。
黑洞可能會孵化出新宇宙
我們的宇宙或許誕生自一個黑洞,而宇宙中數以億計的黑洞或許又能夠各自孵化出它們的宇宙。上文曾提及,物理定律會在奇點失效。但有些物理學家推測,物理定律或許得以在新宇宙中“重生”。
嚴格說來,在科學領域中,我們只有“觀察”到某物,才能說“發現”了它。不過,關於黑洞的間接證據太多了,很少有天體物理學家能夠否認它的存在。此外,早在約1790年代,英國的約翰·蜜雪兒和法國的皮埃爾-西蒙·拉普拉斯就各自提出了“暗星”的存在。他們計算了逃逸速度超過光速所需的品質和體積。但由於他們採用的是牛頓定律,因此計算結果並不對。
物體落入黑洞時,會在消失之前變成條狀
黑洞中心是引力奇點,這是一個一維的點,巨大品質被壓縮在無限小的空間裡。密度和引力變得無窮大,時空也變得無限彎曲。在這裡,物理學定律不再適用。接近奇點時,物體會變成條狀伸展開來。如果你落入黑洞,那麼由於光線彎曲,你將看到扭曲的畫面。最終,物體將完全失去維度,消失在奇點。
黑洞並不會吸東西
人們通常有一個誤解,認為黑洞像一個巨大的真空吸塵器。確實,黑洞能夠以極快的速率拉扯物體,但這完全是由於引力的作用。理論上,如果你將太陽替換成一個同等品質的黑洞,那麼太陽系內的所有東西都將照常運行。
黑洞能夠停止時間
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黑洞可能是蟲洞
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真是越來越詭異了。
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