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发表于 2020-2-24 20:09:38
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黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种密度极大体积极小的天体。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后,发生引力坍缩产生的。黑洞的引力很大,连光都无法逃脱。其实黑洞并不“黑”,只是无法直接观测,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。
1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西(Karl Schwarzschild)通过计算得到了爱因斯坦引力场方程的一个真空解,这个解表明,如果将大量物质集中于空间一点,其周围会产生奇异的现象,即在质点周围存在一个界面——“视界”一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱。这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒(John Archibald Wheeler)命名为“黑洞”。
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。
2017年12月7日,美国卡耐基科学研究所科学家发现有史以来最遥远的超大质量黑洞,其质量是太阳的8亿倍。注:太阳直径大约是1392000(1.392×10?)千米,相当于地球直径的109倍;体积大约是地球的130万倍;其质量大约是2×103?千克(地球的330000倍)。
至于黑洞是什么样子的?以人类的视角来看,黑洞绝对是一种奇葩的天体,通常它质量很大,体积又很小,但是引力又很大,在它的视界边缘,光都难以逃脱。其实时至今日,还没有一个人实际看到过它视界之内的样子,包括全世界最权威的天文学家在内,对于黑洞的样子都是根据理论而推测来的。所以我们看到有关黑洞的图片或者视频,要么是一个黑幽幽的“洞”,要么是一个黑幽幽的“球”。
其实黑洞这个词很容易让人误解,以为就是一个黑幽幽的大洞。其实不是,天文学中的黑洞是一种天体,这个天体并不是一个大洞,而应该是一个球状天体,但是它却是一个无所不息的球状天体。
那么科学家们为什么称它为“黑洞”呢?首先是因为这个东西既不会发光,也不会反光,比最黑的颜色还要黑,也比最黑的黑夜还要黑,这是因为光遇到它的时候会被吸进去,因为即便以光的速度在距离他太近的时候也会被吸引到它里面。
所以宇宙中的黑洞是看不见的,我们只能通过它对周围的物质的影响来判断它的存在。而之所以称它为“洞”,也正是由于它只吸不吐的性质,就好像东西掉进洞里一样,所以黑洞这个名词是很形象的,但是却容易让人产生误解,以为它是一个黑色的洞。
如上是人们对一般意义上的黑洞的理解,但其实我们在看黑洞的时候却不是这个样子的,通常情况下,它应该是一个略微发一点光的,并且两极有辐射的球体,这是由于黑洞的引力极大,它周围极远距离内的物质都会被它吸到它的附近,并在其引力下拉成碎片,甚至把原子都拉碎,造成黑洞附近的吸积盘,这一时刻是有能量放出的,而且会发出极强的光。
科学家们观测到的宇宙中的类星体就是这个样子的,由于物质在宇宙中是广泛分布的,所以几乎所有黑洞周围都是有物质的,那么黑洞对他周围的物资也会有一种吸附作用,这一过程中黑洞的视界边缘之外就会发光,有一部分光并不会被黑洞吸入,所以从这个道理上讲,黑洞会或多或少的发一些光,完全不发光的黑洞反倒是极其少见的,甚至可以说是不存在的。 |
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