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黑洞的深处是什么?

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online_member 发表于 2019-4-18 21:30:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
黑洞的深处是什么?

黑洞的深处是什么?924 / 作者:wwwchinese / 帖子ID:45583
online_member 发表于 2019-4-18 21:30:42 | 显示全部楼层
黑洞是广义相对论预言的天体,虽然科学家们都相信它的存在,但一直都没有直接观测到它。直到LIGO(激光干涉引力波天文台)的出现。2015年9月14日第一次检测到的引力波信号,就来自于距离地球约13亿光年处的两个黑洞的合并。它们的质量分别为36个和29太阳质量。这应该算是第一次直接观测到黑洞。
黑洞的深处是什么?10 / 作者:fvhPHALo / 帖子ID:45583 黑洞的深处是什么?790 / 作者:fvhPHALo / 帖子ID:45583 图:建设在两处不同地点的引力波探测器。


黑洞源于大质量天体的重力坍缩,当恒星的核聚变燃料全部消耗完后,剩余的核心如果大于3.2个太阳质量(奥本海默极限),就没有什么能够阻挡它不断坍缩,成为一个奇点。
奇点巨大的密度会使它周边的时空曲率变得非常大,在一定范围内,光线都无法逃出这个弯曲的时空。在逃逸速度刚好等于光速的地方被称为“事件视界”。
黑洞的深处是什么?992 / 作者:fvhPHALo / 帖子ID:45583
图:黑洞模拟图


由于黑洞周围的逃逸速度接近光速,当光子进入这个范围后,会围绕着黑洞旋转,就像行星围绕恒星运行一样。可能需要无数年的时间才能逃出黑洞的引力范围。
黑洞的深处是什么?832 / 作者:fvhPHALo / 帖子ID:45583 图:天体弯曲时空


由于信息的传递速度最快只能达到光速,所以,一旦进入了黑洞视界后,就没有什么信息能够传递出来了。人类可能永远也没有办法知道其内部存在什么。
online_member 发表于 2019-4-18 21:30:55 | 显示全部楼层
黑洞是宇宙中最神秘而奇特的物体,虽然我们能从外面观测,但对它的内部却几乎一无所知。即使向黑洞内部发送探测器,也行不通,探测器一旦被吸入就无法传输信号。这是因为黑洞的密度非常大,产生了强大的引力,即使是光线也无法逃脱。超大黑洞的质量可以达到太阳的数百万倍,它们潜伏在宇宙中所有星系的中心,星系螺旋的中心实际上是一个巨大的黑洞。我们所看到的光线来自旋转黑洞附近的磁场,这些磁场沿着转轴方向喷射出电子。
银河系中心的超大质量黑洞目前处于休眠状态。然而,在未来银河系将与仙女座星系碰撞,超大质量黑洞可能会像类星体一样再次被激活。印象中,黑洞非常危险,甚至远离黑洞的东西都会被吸入并消失。但事实上,黑洞强大的引力只能捕获非常接近它的物体。如果将一个质量与太阳相等的黑洞取代太阳,那么太阳系的行星仍将继续围绕着黑洞,以与现在相同的距离和速度旋转,而没有一个行星会被吸入黑洞中。只有非常靠近黑洞时,我们的地球才会处于危险之中。那么,知道了这么多,我们能否知道黑洞里面到底有什么?
为了正确理解黑洞中心,需要将引力理论与量子力学相结合,这个统一的理论被称为量子引力。爱因斯坦的广义相对论为黑洞提供了不同寻常的特征。例如,中心奇点可能形成通向另一个宇宙的桥梁,这与所谓的虫洞相似,从那里可以通往其他宇宙或是时空旅行,但没有观测和实验数据,只是猜测,实际上黑洞的内部仍然是一个谜。黑洞会永远存在吗?史蒂芬霍金认为,黑洞辐射会减少其质量和能量,那些通过其他手段无法增加质量的黑洞最终会缩小并消失。黑洞吸入其内部的能量和质量以辐射的形式蒸发回空间,它就像一个宇宙再循环机器。这个发现虽然令人震惊,但对于宇宙中已知存在的任何黑洞来说,能量损失可以忽略不计,失去大部分质量所需的时间非常长。如果宇宙中存在更小的黑洞,比如像游轮一样大的黑洞,会在不到一秒的时间内在明亮的闪光中消失。所以,黑洞是那么神秘,让人难以琢磨,也许有一天我们会确切地知道黑洞内部是什么。也许我们会发现它们是通往另一个宇宙的门户,或者我们永远不会知道,只能默认它们的存在。
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online_member 发表于 2019-4-18 21:31:08 | 显示全部楼层
黑洞的深处什么也没有,所有的物质形态包括基本粒子都已不复存在,被黑洞吞噬的物质全部转化为能量形成引力,哪里就是绝对的宇宙真空状态,故此才能产生无穷无尽的引力构成宇宙的细胞即星系!谢谢邀请!
黑洞的深处是什么?210 / 作者:6363 / 帖子ID:45583
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online_member 发表于 2019-4-18 21:31:58 | 显示全部楼层
这是一个还没有答案,也许永远都没有确定答案的问题。
先来看看黑洞是怎么形成的,黑洞的形成有点类似于中子星,暮年的恒星会在自身引力的作用下急剧坍缩,然后发生爆炸。由于恒星核心的质量很大,所以使坍缩过程无休止地进行下去,最后剩下一个密度高到无法想象的物质,也就是奇点。任何靠近它的物体都会被它吸进去,黑洞就变得像真空吸尘器一样。
根据爱因斯坦的广义相对论理论,广义相对论的场方程是二阶非线性偏微分方程,爱因斯坦本人觉得只会存在一个近似解,而奥地利数学家史瓦西竟然得到了一个解析解,这个解的一个性质是存在一个视界,在视界处红移无穷大而且时间停滞。由于任何东西,包括光线,都是只能进去而不能出来,所以这个解也被称为黑洞解,它的另外一个性质就是其中心是一个奇点,也就是所有的物理量都发散。所以根据这个解,黑洞里面就是除了中心的奇点之外,其他地方什么都没有。
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