黑洞是个洞吗?

黑洞不是洞,是宇宙间的银河系的一种现象。黑洞是一种超自然的现象,至今乃然是天文科学家的迷。在进入银河系黒洞时,是没有时间,距离,长短高低之分,如扑朔迷离般。英国伟大科学家发明的牛顿第一定律,牛顿第二定律,万有引力,自由落体等定律,定理,公式都失效了,甚至是爱因斯坦的相对论也玩不转了,失灵了。宇宙的黑洞,要用光年来计算时间,也许黑洞蕴育着另一种文明社会现象,这有待于天文科学家和气象学家去研究,研发,探索宇宙,为太阳大暴炸,地球大裂变做好准备。

黑洞是什么形状的?

黑洞是一个点。【点】是0维的,把黑洞定义成点意味着它不包含任何结构信息。也就是说黑洞本身没有任何或复杂或简单的结构,没有纹理没有高低起伏,没有五彩斑斓,就仅仅是一个点。观测中,黑洞的射电成像是这样的:这个是M87黑洞的射电成像图,看起来像是一个甜甜圈。不过,我们看到的图中的亮的部分并不是黑洞本题,而是黑洞外的等离子体辐射出的电磁波,所以黑洞本身并不是一个甜甜圈形状。

由黑洞无毛定理可知:黑洞可以由几个简单的参数完整描述: 电荷量,自旋,质量。这三个物理量其实描述的是黑洞中心的点,也就是奇点。不过事实上,在史瓦西半径以内,所有信息和能量和物质都无法逃离。所以理论上我们根本无法知道黑洞内部是什么样子有什么结构。索性,我们就把理论上无法知道的东西定义成最简单的形式——点。

黑洞的结局是什么?

按照霍金的理论,黑洞的最终结局只有一个:蒸发殆尽。但黑洞的蒸发速率极为缓慢,按照霍金的推算,现有宇宙中的大质量黑洞要蒸发掉需经过10^99年!黑洞就是质量都压缩在了奇点上,没办法核聚变或者任何反应。黑洞辐射是由虚粒子对引起的,是在黑洞视界边缘发生,并不是真正由黑洞辐射出来的。而且身为一种天体,黑洞也要遵守引力定律,对于远处的物体来说它和普通天体也没区别,不会吸收一切物质。

比如即使太阳突然变成黑洞,只要没有外界扰动,地球还是会在同样的轨道上绕太阳公转。对于大多数人来说,黑洞是一种未知的惊人存在,强大到即使是光也无法逃离它的束缚。可是,总有人会猜想:当我接近一个黑洞时会发生什么状况?    人类接近后果  首先到底什么是黑洞呢?简单来说它是一颗死亡的星球,它的引力强到任何东西都无法摆脱。

但是并非每一颗恒星死亡都会形成黑洞。只有非常大的恒星死亡才有可能形成黑洞。当这些星球死亡时会导致超新星爆发,它们的核心会内爆,爆炸威力不同就会产生两种不同的后果:或者是中子星或者是黑洞。    一旦黑洞形成,它的质量将是我们太阳的数十倍,而且它能够通过吸收附近的物体不断的增长。它有可能一直成长成超大质量黑洞,质量达到太阳的数百万甚至数十亿倍。

事实上,科学家认为这种超大质量黑洞存在于大多数星系的核心区域,其中也包括我们的银河系。    考虑到黑洞的强大,如果你接近它会产生什么后果也不难想象。你会被压扁、撕扯并拉伸,这并非是什么令人愉悦的后果。而且在你死亡之前还需要一个过程。首先,你无法看到任何东西,因为那里没有任何光线。一旦你穿过所谓的视界这个边界线,你就无法返回了。

你会被黑洞的万有引力捕获无法逃离。在视界附近,即使是光线也会变得古怪,它会因为黑洞的引力而弯曲。    一旦你穿过视界,你的身体将会经历一种酷似制作拉面的过程。假设你的脚先接近黑洞,引力对脚的作用会超过对头的作用。这种引力强度的差异会导致你像拉面一样被拉伸(学术上,这种力被称为“潮汐力”。这个过程会一直持续直到你成为一个薄片,你会被从分子水平上撕碎。

    然而,从安全距离观察你的人不会看到这一切。尽管你觉得时间正常消逝,但是外部的观察者会发现当你接近视界时会变得缓慢,冻结在黑洞边界附近。    大家都还记得电影《星际穿越》中的那颗大黑洞吗?导演设定它的质量为一亿倍太阳。这样的大黑洞的引力梯度(潮汐力)较小,能够让人存活更长时间。    他们降落在了一颗围绕黑洞运行的“水星球”上面,由于黑洞的强大引力和星球的快速运行,根据相对论效应,在上面待一个小时相当于地球上的七年。

黑洞到底是个什么洞,为什么连光都怕它?

感谢邀请,4月10号发布的世界首张黑洞的图片,我们有幸成为见证首张黑洞照片的人!那么,黑洞到底是什么?最初,黑洞是由爱因斯坦提出的猜想,因为他的质量足够大,因此他的万有引力也是十分巨大,大到连光速都无法逃逸,正应如此,到4月10号之前没有望远镜能够接收到来自黑洞的光,故而无法成像,在这之前的黑洞都是科学家猜测模拟的黑洞画面!本次黑洞照片发布,是利用整个地球作为观测口径,多处望远镜通过原子钟校准,模拟出观测镜面,再经过超级计算机处理得到的。

黑洞到底是个洞,还是实心球,它的中心是什么构成的?

说来也有趣,黑洞既不是一个洞,也不是一个球,而是一个“点”,这个点是个奇点。先回答一个问题:黑洞是什么物质构成的?质量,电荷,角动量。由广义相对论可知:只要有这三个参数,就可以完整的描述一个黑洞的所有信息。其实在物理学家眼里,一根铅笔是一个非常复杂的对象,有几百亿的原子,每个原子都有原子核和电子,这些原子核和电子分别要质量自旋能级等很多参数来描述,从物理上完整描述一根铅笔事实上需要几千亿个参数。

从物理学上两根一模一样的铅笔需要保证两个铅笔包含相同种类和数量的原子,而且每个相对位置上的原子的状态也相同,这种情况在日常完全不会出现,所以也有名言“没有两片一模一样的树叶”。相比之下,黑洞就简单的多,任意两个黑洞,只要自旋,质量,电荷量一样,那么两个黑洞就是完全一样的。这个定理叫做黑洞无毛定理:任何黑洞都可以又三个参数(质量,角动量,电荷量)来完全描绘。

黑洞里有什么?因为黑洞有一个“视界半径”,在这个半径内,光子都无法逃离,所以视界半径内的物质信息完全无法越过这个视界半径,所以理论上来说,处于地球上的黑洞外面的我们,是永远无法看到或者说是探测到黑洞里到底有什么物质的。这个视界半径一方面给我们带来了黑洞的神秘感,另一方面,也给我们描述黑洞带来了方便,因为压根无法知道黑洞视界半径以内的任何信息,内部有什么物质也完全无法影响黑洞外部,外部能探测到的信息就是引力场对应的质量,电磁场对应的自旋和电荷。

这些可以探测到的信息也构成了上面所提到的黑洞无毛定理的所有参数。如何“看”黑洞?因为视界半径内的所有物质能量无法逃离黑洞,所以我们本身是完全无法探测黑洞的,即使是送入一个探测器,这个探测器也无法逃离视界半径把探测结果发回地球。所以看黑洞只能通过黑洞巨大能量质量产生的物理现象来实现。比如引力透镜效应:还有就是黑洞周围的等离子体会有射电辐射,所以使用射电望远镜也可以观测黑洞:因为黑洞的特殊性,到目前位置还都只是间接观测。

如果黑洞与黑洞相撞并且撞的是洞口而不是洞边会怎么样呢?

如果黑洞与黑洞相撞并且撞的是洞口而不是洞边会怎么样呢?这个问题看起来煞有介事,也很有意思,但却是一个没有没有科学常识认知的问题,也可以说是一个无厘头的问题。可以看出,提这个问题的朋友们根本不知道黑洞是什么。他或许认为黑洞就像《西游记》里面的无底洞,中间有个黑乎乎的洞口,四周有一个边缘,因此才会异想天开的认为,不要碰到边缘直接进洞口,就没必要惊天动地,就可以悄悄救出唐僧吧?在这里我要告诉这位朋友:黑洞不是一个洞。

黑洞在空间本来是看不见的,只是一个似乎什么都没有的“场”。实际上黑洞是一个球形的引力场,这个引力场对周围空间物质具有极端引力,因此如果黑洞周边有星际物质的话,不管是恒星、行星、星云、星际渣滓,都会被它吸引过去,慢慢吞噬掉。巨大的引力和角动量会带动这些物质围绕着它旋转,速度极快,可达一半光速或接近光速,这样这些物质就会碰撞粉碎成基本粒子,并放射出耀眼的可见光以及肉眼看不见的高能射线,包括X射线和伽马射线。

因此人类通过各类望远镜就可以看到这个黑洞了。实际上看到的不是这个黑洞,而是黑洞周围高速旋转发光发亮的吸积盘。这个黑洞吸积盘之所以像一个盘子,并不是黑洞是一个盘子,黑洞是一个球,由于其高速旋转,巨大的离心力就把这些被吸附的物质甩成了一个盘状。在吸积盘的亮光中,若隐若现的能看到中间有一个黑黑的球状物,那里面才是黑洞,球状空间空空如也,里面什么也看不见,因为事实上里面也没有什么,所有物质都集中到了中心那个没有体积的奇点上。

人类能够观测到的是还没有进入黑洞球面的物质,这个球面是人眼能看到和不能看到临界面,又叫黑洞视界。黑洞实质是一个奇点,没有体积。根据爱因斯坦场论,当物质压缩到极端致密时,原子会破碎,形成依靠中子简并压而存在的致密天体,这就是中子星。当中子星到达奥本海默极限,就会继续坍缩,物质被压缩到自己质量的临界半径里,形成无限塌缩态势,最终形成一个没有体积或体积无限小的奇点。

何谓临界半径?1916年,物理学家卡尔·史瓦西认为,任何物体都有自己质量的临界半径,物体一旦被压缩到自己质量的临界半径,就会无限坍缩为一个奇点,并在其周围形成一个奇异的曲率空间。他根据爱因斯坦引力场方程,得出了质量临界点半径计算公式,表述为:R=2GM/C^2。这里R为半径大小值,G为引力常量,M为物体质量,C为光速。

人们把这个临界半径叫史瓦西半径,在这个半径球状空间,引力无限大,任何落入这个空间的物质都会无限坠落到中心那个无限小的奇点,消失在另一个世界,连光也无法逃逸,因此黑洞不被人类所看见。这就是黑洞的由来,如果黑洞周围真的很干净,没有一点星际物质,人们就无法看到它。因此黑洞相撞不是实体的相撞,而是引力场的相撞。

黑洞奇点无限小,怎么能够相撞呢?黑洞相撞是黑洞视界的相撞,这个视界是黑洞史瓦西半径的临界边缘,这个边缘是无限引力场的边缘,因此黑洞相撞实际上是引力场的相撞。由于黑洞引力场边缘,也就是黑洞视界外充满了高速旋转的物质和能量,实际上这还是我们世界能够观测到的物质,这些物质碰撞在一起,就会爆发出巨大能量,甚至激发出伽马射线暴。

伽马射射线暴是我们宇宙顶级杀手,天文学家们普遍认为,宇宙中定期或不定期的出现这种极高能量射线暴,清理了宇宙中90%以上的生命和文明,这很可能是宇宙文明难以发展到高级别状态的主要原因,也是宇宙文明极端稀少的主要原因。黑洞相撞后会融合在一起,在没有融合前会相互围绕着旋转,形成双黑洞或三黑洞。如科学家们发布的一项研究报告称,在距离我们10亿光年的SDSS J084905.51 111447.2星系系统中,发现了三个正在碰撞融合的黑洞。

黑洞到底是什么?一个超大质量的星球还是一个吞噬一切的洞?

黑洞既不是一个超大质量的星球,也不是一个洞。根据广义相对论,黑洞是一种特殊的时空区域,特殊到可以把光束缚住。说到黑洞,就要从恒星说起。目前理论认为,恒星级黑洞(质量为太阳几倍至几十倍)的前身是大质量恒星。当这些恒星无法维持核聚变反应之后,由于没有足够强的向外辐射压支撑,巨大的自身重力将会强烈压缩核心区域,即便是物质自身的结构也无法阻挡这种引力坍缩。

最终,物质结构被完全破坏,它们都会坍缩到无穷小的奇点之中。由于奇点的极端引力作用,奇点周围一定范围之内的空间被极度扭曲,导致光无法从这种扭曲空间中逃逸出来,这样的时空区域就是黑洞。可想而知,黑洞的表面逃逸速度为光速。天文学家把黑洞表面称之为事件视界,因为一旦跨过这个界限,处在黑洞之外的观察者将无法知晓其中的一切。

需要强调的是,黑洞没有实体表面,它的结构是极度扭曲的空间包围一个中心奇点。由于黑洞的极端引力场,物质和光被吸收之后无法逃逸出来,这使得黑洞无法像恒星那样被直接观测到。那么,天文学家又是如何找到黑洞的呢?目前寻找黑洞的方法都是依赖于间接的方法。在某些双星系统中,质量超过太阳20倍的恒星会率先走向毁灭,最终演化成黑洞。

如果能够观测到恒星在绕着一个不可见的致密天体旋转,并且还能观测到相应的电磁辐射,就能推断出黑洞的存在,第一被认定为黑洞的天体——天鹅座X-1,就是这么被发现的。不过,近年来投入使用的事件视界望远镜(Event Horizon Telescope)可以对黑洞的轮廓进行直接观测。根据最近的消息,事件视界望远镜可能已经首次拍摄到了超大质量黑洞的事件视界,下周将会公布观测结果。

黑洞是一个洞吗?如果只是爆炸后产生的球核,为什么要说穿入黑洞?

黑洞不是洞,更不是黑的。黑洞也是一种天体,只是质量巨大,引力巨大,任何靠近它的物体都有可能被它吸引过去,物体一但进入它的视件范围就无法再逃脱出来,包括速度极快的光。正因为光也跑不出来,我们才看不到它的真面目,在它的视件范围以内看上去只是一片黑暗。因此叫黑洞,黑洞这个名字只是一个比喻。你说的穿入黑洞也是一种形像上的说法。

并非是真的穿入黑洞,而是被吸过去。黑洞的形成,目前科学上的说法是足够大的恒星在能量耗尽后形成的。说是当一个质量很大的恒星燃烧完全后,其内部的核聚变就停止了,停止后内部就没有足够的张力来抵挡自身的引力,因而引起自身收缩,最终收缩成为体积极小的天体,又因其质量巨大,所以引力也巨大。它会把一切进入它视件内的物体都吸引过去,来一个准进不准出,光也不例外。

黑洞的只进不出规则一直被科学界认定为事实。直到霍金通过推理提出黑洞其实也在对外发射热辐射,最初霍金自己也不相信,努力试图摆脱这个辐射效应,但没有办到,因为理论上没有错。提出这一理论后,这一现象也被科学家用不同的方法所证实。这种辐射效应后来也叫霍金辐射。这里简单的说一下形成这种辐射现象的原因之一,量子力学认为整个宇宙空间中都充满了一种虚粒子对,正反虚粒子。

(也就是说真空不空)这种正反虚粒子在真空中不断的成对出现成为实体,分离,又相互碰撞随后湮灭。假如在黑洞的视件边界上有无数的虚粒子对出现,但在它们湮灭之前刚好有一个正或者反虚粒子进入了黑洞视件内而另个没有进入,那么没有进入视件的这个粒子在失去了同伴的情况下就无法湮灭了,它有可能也落入黑洞内,但也有可能向外空逃逸。


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