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黑洞真的是吞噬了物体吗?

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online_member 发表于 2018-6-13 19:01:29 | 显示全部楼层
实名反对目前一众高赞答案的解释。

当粒子向黑洞视界掉落的过程中,不仅仅只是黑洞单方面对粒子有相互作用,粒子对黑洞也有着引力。在粒子的引力作用下,黑洞的史瓦西半径将会增大,而不是一成不变。因此,在我们(遥远的观测者)看来,粒子并不是在经过无穷长的时间之后才会被黑洞吞噬,而是会在一个非常短的时标之后,落入黑洞之中。

而且,观测到黑洞并合产生的引力波,也支持了这一理论。如果在我们看来,粒子经过无穷多的时间之后才会落入黑洞,我们今天看到的黑洞,如果产生了吸积,吸积的物质将会全部被“冻结”在视界之外。那么黑洞在并合时,将会发出数量极其巨大的光子,将会被我们观测到。事实上,到现在为止人类都没有在光学波段观测到两个黑洞的并合,这与ligo的观测到的事件频率不符。

以上内容是我半个月前听完张双南老师的报告之后复述的。稍后我贴一下文章的链接。。。


手动分割
文章链接
https://arxiv.org/abs/0907.2574
online_member 发表于 2018-6-13 19:01:29 | 显示全部楼层
反对 @曾轶的答案

写在这里没有别的意思,毕竟我不认识你,但是你的答案让我这个学美术的都能看出这么多不严谨的地方,还有这么多人赞,本来打算在评论内回答,但考虑但很多人不看评论,还是放在这里。有不对的地方,欢迎批评,措辞如有不妥,也请谅解和批评。

不要看了一些科普书就觉得自己懂物理,科普是好事,但是还需要严谨些。

“引力其实是这个平面(也就是空间)的扭曲程度的一种描述,它本身并不是一种力。”引力是四大基础力之一,和希格斯场等有密切联系,在各种理论中(如“经典的”量子力学和一些弦论)具体的产生机制还有争议,说引力不是力,不妥
更能接受的说法是:引力是力和引力是空间弯曲,是一个事情的两种不同解释

“因为密度无限大,因此造成的引力集中于一点” 应该是质量集中在一点吧

“超过了这个柔软平面的支撑力,把它无限向下压并且穿透了它”对奇点的描述太草率了,虽然形象但是容易误导

“就像一根针在我们的空间上扎了一个洞,开启了向更高的维度前进的通道。”我不知道这理论哪里来的,但这肯定是一个争议很大的理论。

“这个洞开启的时间越久,掉进去的东西就越多,由于每一个掉进去的东西都无限接近奇点”你忽略了“事件视界”的存在,我们不能准确判断在“事件视界”内的东西发生了什么。说无限接近奇点显然不妥。

“但既然跌落进去的物体都落到了另一个更高的纬度去"这理论哪来的,我知道的主流理论没有这么说的。后面的“那么质量和能量不守恒也成为必然”我也是醉了。

顺便吐槽类星体艺术插画的配图

“由于我们的所有观察设备都是以被观察物体发射的光线来描述我们看到的东西的形态的”,不知道电子显微镜怎么看这事

“因为所有的东西在落向奇点的时候,都是从有限体积向无限体积发生变化”又是确定的描述一个有争议的理论。

“以光线的速度,它就算能射出黑洞,也需要我们的这个空间的无限长的时间" 以目前的主流理论,至少同一个光子是出不去事件视界的。

“据说黑洞内的物体运动是可以超光速的"这是哪来的理论

“当光速有上限的情况下,时间这个维度不取决于我们能观测到的东西的情况。”这句我没懂。

“我们的宇宙会不断的因此流失能量,所有的恒星终将熄灭,整个宇宙的最后是一片死寂。"这又是哪来的理论。

黑洞真的是吞噬了物体吗?831 / 作者:cdixeji / 帖子ID:31264
这是超新星爆发的图

“人们观测到亿万年前有一个奇点开始向周围喷射宇宙物质形成了他们的宇宙”,人们从来没有见过宇宙大爆炸,也不知道是不是奇点的“爆炸”,事实上,现在的理论更支持“密度很高的一个区域”而不是“奇点”。

我是不敢说我的回答严谨的,我也不敢那么确定的描述一个探索新理论的理论
61_avatar_middle
online_member 发表于 2018-6-13 19:01:29 | 显示全部楼层
你提了一个好问题。
对于我们来说,是否到目前为止不曾有任何物质穿越视界坠入黑洞内部?

是的。

如果黑洞是靠吸入物质长大的话,那么是不是现在应该不会有黑洞长大过?
这个问题比较复杂。我只能简要的回答一下。


首先要说得是,

物质和质量其实没什么关系。一个物体的质量并不是恒定的。

这里有个讲义
http://astro.cornell.edu/academics/courses/a290/lectures/A2290_36%20(Free%20Fall).pdf


一个物体越接近黑洞,其质量就越小,当物体无限接近视界的时候,质量无限小。又由于质量守恒。所以其质量其实是被黑洞吞噬了。

再或者说,有三件奇怪的事情需要明白。


1。黑洞并不是靠吸入物质长大的。黑洞是靠吸入质量长大的。


2。对于黑洞外的观察者来说,黑洞从未吸入物质。

3。可是同样对于黑洞外的观察者来说,一旦物质开始接近黑洞,黑洞就开始吸入质量。越靠近黑洞,黑洞吸收的质量越多。等到物质开始贴上视界,其绝大部分质量就被黑洞吸收。


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随着知乎用户越来越多,知乎网友们的文化水平差异也越来越大。有很多人对质量转移过程表示不理解。在此简要讲述一下。

首先要明确的是。物体的质量与物体的状态有关。

重量为M的铁球,如果以速度V运动。那么在静止的人看来。铁球的质量是 黑洞真的是吞噬了物体吗?691 / 作者:mltk / 帖子ID:31264

事实上,物体的质量只与其总能量相关。当物体被加速。动能加大,静质量不变。于是总能量加大。总质量也就加大。

也就是说。把水加热了会让水变重(增大了内能)。上楼会让自己变沉(增大了势能),充电会让手机变重(增大了化学能)。无论怎么搞。只要增大了总能量,质量也必定随之上升。

所以,在物质不变的情况下转移质量是一件极其自然的事情。自然到每天都在发生。

举个最简单的例子。

小球A以速度V 弹性撞击小球B,撞击结果是小球A静止,小球B以速度V飞出。此时,小球的质量下降到静质量的程度,其动能所携带的质量被转移给了小球B。

也就是所。在这个过程中,小球A的物质没有任何转移。但质量已经转移走了。


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居然还有人不懂。。服了。。

来,举个例子。

对于一个不在引力源附近的观察者来说。

1.一个同样不在引力源附近的相对静止的铁原子的质量是1
2.如果这个铁原子以0.6被光速匀速运动,那么他的质量就变成1.25.
3.如果这个铁原子进入了一个引力场的范围内(比如地球表面)。并且保持相对静止。那么它的质量<1。
4.如果这个铁原子在一个黑洞的视界附近。其质量是0。

对于不在引力源附近的观察者来说。

1。铁原子的数量没有变。但是铁原子的质量完全不一样了。
2。黑洞永远不会吸收这个铁原子。
3。黑洞变大了。
online_member 发表于 2018-6-13 19:01:29 | 显示全部楼层
是不是任何向黑洞跌落的物体,都可以被拉回来?

公元 3000 年,母星地球被极端组织摧毁了,太空警署派出 Tom 追捕头号通缉犯 Jerry。
当 Jerry 走投无路时,他决定驾驶着飞船逃向黑洞,虽然不知道跌落进去之后会遇到什么,但是总比被抓到好。Tom 可不想陪葬,于是在黑洞外面观察 Jerry 的跌落过程。
他看到 Jerry 由蓝变红,跌落的速度也越来越慢,观察了很久之后,才意识到他可能永远也看不到 Jerry 掉进去。于是就回到了太空警署汇报了情况。
而在 Jerry 的视角中,万物星辰都在变化的越来越快。「再过几个小时,我就可以穿过视界,你们就再也找不到我了」Jerry 这么想。

摧毁母星的人可不能让他这么容易就消失了。

人类决定无论付出多少代价也要把他押送回来接受审判,M 博士告诉 Tom「在我们看来,Jerry 会以越来越慢的速度跌落,他也只会越来越接近视界,而永远穿不过去,所以我们有足够多的时间,研究出拥有可以从视界边沿逃回来的飞船」
Tom 决定要自己亲手抓到 Jerry,于是提出把自己人体冬眠到研究成功的时侯。

由于越接近视界时间过的越慢,所以要做一次抵抗引力的实验需要花费很长的时间。
一百万年过去了,公元 1003000 年,人类终于发明了可以从视界边沿逃回来的飞船,于是把 Tom 唤醒,派他去抓捕 Jerry。
用不着担心 Jerry 已经老成灰了,因为在 Jerry 的视角里,时间才过去几个小时。

Tom 驾驶着超级动力飞船去抓捕 Jerry,自动驾驶系统可以准确的控制着动力和速度,防止飞船跌落进视界。
抓捕 Jerry 的过程十分危险,因为 Tom 越接近 Jerry,他们的时间流逝的相对差异会越小,Tom 会发现 Jerry 向视界跌落的速度也越来越快。Tom 需要在极短的时间内追上 Jerry,并且在一瞬间把 Jerry 拉回来,否则他们就会一起跌落进视界中(或者祈祷人类没有放弃他们,继续派出更高级的飞船来救他们)。

还好在一百万年的黑科技下,Tom 成功的把 Jerry 的飞船拉出来了。而在 Jerry 的视角里,距离上次 Tom 追捕自己才过去几个小时。

然而由于太接近视界了,他们逃出来后,发现外面已经过去了十亿年,现在是公元 1001003000 年。
人类已经灭绝了,Tom 和 Jerry 为了文明的延续不得不过上了没羞没燥的生活。
online_member 发表于 2018-6-13 19:01:29 | 显示全部楼层
谢不邀,,黑洞内外的时间和空间在数学模型上是对调的,也就是进入黑洞之后外面的时间变成里面的空间,如果在黑洞外面我们的参考系下,时间不停止一直向前进,那么从黑洞外面看进去物体是一直往黑洞内部运动的,所以就呈现  出不来的现象。
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