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一,黑洞
黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速。黑洞无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因高热而放出和γ射线的“边缘讯息”,可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹取得位置以及质量。
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。
黑洞慢慢吸收物质
可怕的黑洞
二,白洞
白洞是一个强引力源,其外部引力性质均与黑洞相同,白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。白洞理论主要可用来解释一些高能天体现象。 白洞是宇宙中的喷射源,可以向外部区域提供物质和能量,但不能吸收外部区域的任何物质和辐射,所以白洞是一个只发射、不吸收的特殊宇宙天体,与黑洞正好相反。
广义相对论所预言的一种性质正好与黑洞相反的特殊天体。白洞目前还仅是一种理论模型,但尚未被观测所证实。按照白洞理论,白洞和黑洞相似,也有一个封闭的边界。聚集在白洞内的物质,只可以经边界向外运动,而不能反向运动。因此这种天体外面的物质不能进入。
根据白洞理论,有人认为类星体的核心可能是一个白洞。当白洞内超密态物质向外喷射时,就会同它周围的物质发生猛烈的碰撞,从而释放出巨大能量。由此推断,有些X射线、宇宙线、射电爆发、射电双源等现象,可能会与白洞的这种效应有关。白洞的力是排斥力与黑洞的吸引力相反的力。
释放能量
三,灰洞
史蒂芬霍金提出“灰洞”理论是为了解决“防火墙悖论”问题而在“反德西特时空”中的模拟设定,并非黑洞真不存在,只是为了化解广义相对论与量子物理在黑洞中的矛盾。据国外媒体报道,斯蒂芬·史蒂芬霍金的黑洞理论为宇宙中最致密的天体行为提供了一种可能性的解释,日前这位大科学家在其作品中提到,宇宙中没有“黑洞”,有的只有“灰洞”。该理论来源于一篇名为《黑洞的信息保存与气象预报》的调查论文中,是史蒂芬霍金对黑洞的研究成果之一,他认为黑洞其实是一个拥有极端物理环境的“灰色地带”,质能进入黑洞中后还会“回到”宇宙中,我们此前对黑洞的边界理论认识是有待改善的,黑洞或不会永久性地保存质能信息,在某个时候会“释放”出来,暂时称该行为为“黑洞的蒸发”。也有部分学者认为黑洞通过虫洞连接白洞,黑洞利用强大的引力吸收质能,又从白洞中喷发出来。
史蒂芬霍金此前提出了一种被称为史蒂芬霍金辐射的黑洞理论,这是从量子效应的角度出发来研究黑洞,史蒂芬霍金辐射认为黑洞是可以失去质量,因此一些非常小的“迷你黑洞”可“蒸发”消失,该理论证明了黑洞并不是宇宙中最自私的天体,黑洞在吸积物质后可通过量子行为向宇宙空间中释放出内部的质能,天文学家也在寻找新的方法来探测这种行为。
四,虫洞
由阿尔伯特·爱因斯坦提出该理论。简单地说,“虫洞”就是连接宇宙遥远区域间的时空细管。暗物质维持着虫洞出口的开启。虫洞可以把平行世界和婴儿宇宙连接起来,并提供时空旅行的可能性。虫洞也可能是连接黑洞和白洞的时空隧道,所以也叫"灰道"。理论上,虫洞是连结两个遥远时空的空间隧道,就像是大海里面的漩涡,是无处不在但转瞬即逝的。这些时空漩涡是由星体旋转和引力作用共同造成的。就像漩涡能够让局部水面跟水底离得更近一样,能够让两个相对距离很远的局部空间瞬间离得很近。不过有人假想一种奇异物质可以使虫洞保持张开,也有人假设如果存在一种叫做幻影物质的奇异物质的话,因为其同时具有正能量和负质量,因此能创造排斥效应以防止虫洞关闭。迄今为止,科学家们还没有观察到虫洞存在的证据。为了与其他种类的虫洞进行区分,一般通俗所称“虫洞”应被称为“时空洞”。
“银河系虫洞说”源自在暗物质研究上取得的突破 。暗物质是指不与电磁力产生作用、无法通过电磁波的观测进行研究的物质。与“虫洞”不同的是,人们已经通过引力效应证实了宇宙中有大量暗物质存在。的里雅斯特国际高等研究院课题组在2013年绘制了一份非常详细的银河系暗物质分布图,将其与最新研究得出的宇宙大爆炸模型结合后,发现银河系中不仅具备存在“虫洞”的条件,甚至整个银河系都可能是个巨大的“虫洞 ”。
两个空间连接
出口连接两个空间
五,空洞
空洞是科学家在宇宙中发现,直径达10亿光年。在这个空洞中,没有恒星,没有行星,没有星云及星际气体,更奇怪的是,这个区域的宇宙微波背景辐射温度也低。通常情况下,宇宙的背景微波通过宇宙空间时,会获得一定的能量,温度会有所升高。
奥斯提里卡的研究小组通过计算机模拟了宇宙的结构,结果显示在宇宙中物质总密度非常低的地方光会突然寂灭。研究人员计算后认为,一个地方的物质密度若低于某个水平,在那里就很难形成恒星,因而也就不会发光,但由此形成的黑暗区域不应简单地被视为空虚无物。研究人员认为,这些空荡的地方也许是“低密度宇宙”所在,它们占据了宇宙空间的85%,其中的物质成分仅是宇宙物质总量的20%,这就是空洞。
宇宙中为什么会出现空洞?中国科学院国家天文台程学雷研究员给出了这样的解释,在天文学里,空洞指的是丝状结构之间的空间。空洞中只包含很少或完全不包含任何星系。如果用一个鲜活的比喻来形容,宇宙就宛如一个三维立体的“渔网”,网线密集的地方就形成一个结点,结点处的密度要高于其他区域,因此,在结点处的物质就要多一些,也是各种恒星、星云等星系诞生的地点。而网线交织稀疏处,就出现了空洞。
“宇宙中有空洞并不稀奇,在天文学的观测中,早已被证实!”上海天文馆一位研究人员表示,通常宇宙是由可见星体、气体和灰尘组成的,宇宙中多数的物质是无形的,人类肉眼无法观测到。可天文学家为什么能很清楚的知道宇宙中的一些物质都存在于什么地方?这是因为他们可以根据宇宙中观测到的物质的重力效应来进行推测。天文学家曾经发现过宇宙空洞,关键是相比之下,之前的空洞体积都很小,这次的空洞尺寸确实很大。
中间无任何物质
广阔的空间无任何物质
本文选自:今日头条 |
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