UFO中文网

 找回密码
 注册会员
查看: 805|回复: 19
收起左侧

黑洞,吸收足够能量以后,能不能重新变为恒星?

[复制链接]
online_member 发表于 2019-11-22 22:15:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
黑洞本是恒星耗尽能量坍缩行成,成为黑洞之后,会不断吸收物质与能量,所有的光都不能跑出黑洞,自然导致能量的无限积累,积累到一个界限,会不会发生爆炸之类的反应,重新行成恒星。
作者:一点资讯
online_member 发表于 2019-11-22 22:16:11 | 显示全部楼层
不能。因为单纯吸收物质和能量并不能消除时空奇点(singularity)。
另外,目前最高赞的 @月西 的回答中存在很多错误。比如:
1.
霍金在1974年证明出黑洞的温度不为0,有一个比周围环境要高一点的温度
这是错的。黑洞的温度是否比周围环境高取决于其质量大小,并不是所有的黑洞的温度都比周围环境(宇宙微波背景)要高。比如一个质量跟太阳接近的黑洞的温度就低于周围环境,它从宇宙微波背景辐射(cosmic microwave background radiation)所吸收的能量会比自身放出的要多。
2.
黑洞因温度而放出的能量被称为霍金辐射。
这种说法也是有问题的。黑洞不是因为温度才有霍金辐射,而是霍金辐射的存在使得黑洞看起来等效于有温度。
3.
因为黑洞不能反射光,所以霍金辐射实际上是一种虚粒子,虚粒子不遵从传统理论,它成对出现,当一个粒子被吸引进黑洞后,另一个粒子就有机会逃离黑洞,虚粒子也无法直接观测,但我们可以观测到它带来的效应。
这句话的错误就更多了。首先,“黑洞不能反射光” 跟“霍金辐射实际上是一种虚粒子” 并没有什么逻辑关系。其次,“虚粒子不遵从传统理论” 是一句似是而非的空话,虚粒子当然遵循我们已发现的理论(在这里是量子场论),它跟实粒子的区别在于虚粒子是off shell的,也就是说虚粒子不满足 黑洞,吸收足够能量以后,能不能重新变为恒星?946 / 作者:雨云儿 / 帖子ID:54901 而已。最后,在引力场的作用下,最终组成霍金辐射的都是实粒子
4. @月西 的回答中为了说明“黑洞并不是黑的,它甚至会发出大量的光子和各种高能粒子流” 还附上了《星际穿越》中的黑洞卡冈图雅的图片(如下)。
这是出于想当然的错误。黑洞卡冈图雅周围亮光来自于吸积盘,跟霍金辐射没什么直接关系。
5.
理论上认为信息永远不会消失,而黑洞放出的虚粒子又不包含信息。
这句话也有错误。首先作为黑体辐射,霍金辐射当然包含信息。其次,霍金辐射之所以会带来黑洞信息悖论并不是由于什么“黑洞放出的虚粒子不包含信息”,而是由于著名的no-hair theorem。
黑洞,吸收足够能量以后,能不能重新变为恒星?667 / 作者:雨云儿 / 帖子ID:54901
online_member 发表于 2019-11-22 22:16:50 | 显示全部楼层
黑洞本质是恒星塌缩,大恒星引力大,即使塌缩消耗掉全部变成中子了,中子之间的力量仍然抗衡不了巨大的塌缩力。
这时候连中子都被压的变成不知道什么物质了,是变异的中子?还是夸克?还是一堆更细小的什么物质?就不得而知了。


在这种情况下,以现有的理论,无法重新变成恒星。
因为恒星之所以是恒星,无非就是核聚变(也许也有核裂变的恒星,目前没有发现),但核聚变起码要有元素周期表中的元素存在,才能形成。
而中子星在坍缩过程中,它的物质结构发生巨大的变化。整个全是中子,连原子核也形不成,就无法发生核聚变的反应,就形不成新的恒星。
更别说黑洞了,黑洞里连中子都不是。


除非理论增加:有一种基础物质(如夸克或者比夸克还小的元素等),在结合生成有夸克的过程中,也会发生类似核聚变的反应。这时候有可能以一种我们不知道的全新能量来爆发成新恒星。
online_member 发表于 2019-11-22 22:17:49 | 显示全部楼层
题主的这个想法很有意思,不过首先要指出一个错误。
成为黑洞之后,会不断吸收物质与能量,所有的光都不能跑出黑洞,自然导致能量的无限积累。
这句话并不对,霍金在1974年证明出黑洞的温度不为0,有一个比周围环境要高一点的温度,而任何有温度的物体都会放出热量,黑洞也是。黑洞因温度而放出的能量被称为霍金辐射。当黑洞散尽所有能量后就会消失。
黑洞,吸收足够能量以后,能不能重新变为恒星?540 / 作者:dreamxyp@56.com / 帖子ID:54901

因为黑洞不能反射光,所以霍金辐射实际上是一种虚粒子,虚粒子不遵从传统理论,它成对出现,当一个粒子被吸引进黑洞后,另一个粒子就有机会逃离黑洞,虚粒子也无法直接观测,但我们可以观测到它带来的效应。
黑洞,吸收足够能量以后,能不能重新变为恒星?305 / 作者:dreamxyp@56.com / 帖子ID:54901 换而言之,黑洞并不是黑的,它甚至会发出大量的光子和各种高能粒子流。
黑洞,吸收足够能量以后,能不能重新变为恒星?78 / 作者:dreamxyp@56.com / 帖子ID:54901 卡岗图雅黑洞
随着黑洞放出能量,它的质量会逐渐减小,而质量减小导致温度升高,进一步加快放出能量的速度,当黑洞失去了全部的能量后,就会消失,但这带来的另一个问题就是,黑洞消失了,那之前储存在黑洞中的信息呢? 理论上认为信息永远不会消失,而黑洞放出的虚粒子又不包含信息。


因此后来者们提出了P膜理论,即认为P膜是一个十维的薄片,其中包含了我们生活的三维世界和我们无法观测到的另外七个维度,由于黑洞使周围空间严重弯曲,以至于可以在P膜上戳出一个洞,黑洞中的信息也将被储存在P膜上的波函数中。
不过,以上这些,仍然只是理论。


此外,除了黑洞,相对论中还提到了一种白洞理论,性质与黑洞相反,它不吸收物质和辐射,只会一直不断地向外辐射物质和能量,现在一般认为,随着黑洞霍金辐射的不断发生,黑洞质量减少,黑洞温度提高,进一步加快了霍金辐射的强度,最后当黑洞质量小到一定程度的时候,就可以看做白洞。
不过按理说,白洞这么醒目的东西应该很容易观测到才对,然而人类直到现在还没找到一颗白洞。


题主问的是能不能重新成为恒星,我想了好久,白洞和恒星虽然都是放出能量,但实际上差别还是蛮大的,应该不能类比之。
所以,不能。
更新,回答中有诸多错误,但是我懒得改了,请移步 @卢健龙 的回答https://www.zhihu.com/question/307696872/answer/576982215
online_member 发表于 2019-11-22 22:18:34 | 显示全部楼层
以目前我们掌握的物理理论来看是不可能的,这一点可以从两方面来回答:
第一、根据黑洞理论,黑洞吸收物质后,质量变大。而黑洞半径与质量成正比,且只与质量有关,所以半径也变大。也就是说,黑洞无论怎么吸收物质,只会变成更大的黑洞,不会变成恒星。恒星的本质是星体内部有核聚变反应,提供辐射向外的能量以抵抗向内收缩的星体自身的万有引力。而到黑洞这个阶段,内部没有任何辐射能量能抵抗万有引力,所有物质都坍缩到黑洞奇点,也不可能仅靠吸收更多物质来重新产生核聚变。其实宇宙中很多黑洞都在不断的吸收物质,比如像X射线双星,黑洞吸积它的伴星,就是在不断吸收物质。
黑洞,吸收足够能量以后,能不能重新变为恒星?269 / 作者:eIxgQwRa / 帖子ID:54901

第二、从最基本的热力学第二定律我们也能判断黑洞不可能靠吸收更多物质和能量来重返恒星状态。热力学第二定律说过熵是不会减少的,通俗的说,热量的辐射是不能完全转化为物质机械能量的。恒星坍缩形成黑洞,不断向外放热,只到黑洞状态都在通过霍金辐射向外放热。所以整个过程的熵是在不断增加的。热力学第二定律决定这个过程不可逆,即不可能从黑洞在返回到恒星状态。
黑洞,吸收足够能量以后,能不能重新变为恒星?641 / 作者:eIxgQwRa / 帖子ID:54901
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

UFO中文网

GMT+8, 2024-11-25 23:50

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2021, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表