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发表于 2020-2-18 19:33:38
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黑洞的定义我们没有必要再复述,题主这么问肯定是向更加具体的了解黑洞是什么。详细的了解需要系统的理论学习,而我们这里要打一些不恰当的比喻来帮助理解,到底什么是黑洞?
我们生活在地球上,身边的东西没什么支撑的话就会向下坠落。这个问题可以问问牛顿,毕竟是他第一次用一种通俗的方法来解释引力:地球的引力会把苹果到地面上。
如果砸向牛顿的不是苹果,而是一颗巨大的榴莲,那么结果可能会有些不同,除了牛顿会生死未卜之外,地上也许会被砸出个坑。
那么如果不是榴莲呢?是个铅球,是个巨大的铅球,是一个几十米高的铅球,从几千米高的天上落下来砸到地面上会怎么样?
不好想象的话,我们可以参考陨石落在地上,或者从地球轨道上滑落的太空垃圾,亦或是一枚划过半个地球的洲际导弹弹头。即使是实心弹头,在引力的作用下砸向地面,除了会掀起一片尘埃之外,也许还有火光带闪电的特效。
这就是引力的力量。那么这和黑洞有什么关系?
当然有关系,那关系可大可大了。
陨石或者巨大铅球掉落在地面上的时候,因为引力势能转化,撞击的时候这些能量会变成其他的形式,引起化学变化。陨石坑看上去都像炸开的一样,而且显得异常温暖。
如果这些能量再集中一些,巨大一些,当然,地球上不会这样,如果在某个巨大的行星上,一座和地球质量一样大的高塔轰然倒塌,那么撞击过程中也许会有聚变产生。轰的一声,新的元素产生了,释放出了更多的能量,把这些残骸都炸上了天。这些尘埃飘上再落下来,又引起了一片爆炸。
这种炸上去又落下来引起爆炸,又炸上去再落下来的情况下,和我们的太阳就类似。太阳中心的核聚变把上面的物质炸出去,再落下来。这些物质在太阳的引力下跑也跑不掉,落下来又要被炸,非常的焦虑。这就是太阳上的对流。
当这些元素反应的能量日趋变少的时候,那些掉下来的东西就不会再被炸上去了,会逐渐向中心下沉。我们的太阳质量不够大,所以在经历过一些膨胀的阶段后,最终会因为这些东西都下沉到了核心,变成一颗白矮星。
那些再巨大恒星则不满足变成一颗白矮星。这上面的东西还会继续坍塌,上面的物质没有办法支撑这些被引力拉向中心的残骸,于是就克服了电子简并压力,电子被压进了质子里,变成了中子星。
如果质量再大一些的恒星,或者两颗中子星相撞,那么还会继续在引力的作用下坍缩,当中子简并压力也支撑不住这些残骸的时候,就再也没有任何力量可以阻止上面物质的倒塌,倒塌变得没有终点,直到整个天体坍缩成为一个点。
这就是黑洞。黑洞的中心是一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小,热量无限大的奇点。这是黑洞的本体。在黑洞之外,是一部分空荡的空间,在一定范围内,这里面光也无法逃逸。因为即使以光速,也没有办法达到这个范围内的逃逸速度,换句话说,这里的物体即使以光速前进,它的势能也小于从无限远到这里的引力做功。
所以黑洞周围一片黑不溜秋的区域,我们是看不到的,如果在足够近的距离,应该是可以看到周围有光的,但是这时我们也没有办法逃离这里了。不过在这个范围之外,也就是史瓦西半径之外,距离黑洞足够远的地方,就可以有东西跑来跑去了。所以黑洞通常在宇宙中看上去非常明亮,因为在史瓦西半径之外,有着明亮的吸积盘,这里都是恒星的残骸。
这就是黑洞,神不神奇。 |
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