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黑洞是怎么形成的?黑洞里有什么东西吗?

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online_member 发表于 2020-3-16 21:31:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
黑洞是怎么形成的?黑洞里有什么东西吗?
online_member 发表于 2020-3-16 21:32:18 | 显示全部楼层
很高兴回答这个问题,人们关于黑洞的认识历程很漫长。对于它的了解也是随着研究深入慢慢增加的。
黑洞是一种密度极大,质量极高,逃逸速度超过光速,能引起时空压缩的一种天体。


一、如何发现黑洞存在
人们对于黑洞的研究起源于牛顿的万有引力定律,F=G(M1*M2)/(R*R),通过万有引力定律我们发现了逃逸速度,对于地球,就是第一,第二,第三宇宙速度。然后就有人提出猜测,一种天体如果逃逸速度大于光速,会是什么样呢,一名叫做拉普拉斯的数学家,就猜测了这种天体的存在,这是关于黑洞的最初认识(每一个NB的科学家都是数学家)。
爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论的提出,对于黑洞研究更进一步,有位数学家(是的,还是数学家)解出了爱因斯坦方程带旋转黑洞的精确解,理论上证实了黑洞的存在。不久之后,第一个观测到了黑洞的存在,天鹅座X-1,第一个恒星级黑洞被发现。
理论和实际双重证实了黑洞的存在。
二、黑洞是甚麽样的

黑洞是怎么形成的?黑洞里有什么东西吗?164 / 作者:ehNZUcIj / 帖子ID:57076


最初观测到黑洞,但是都是通过计算得来的黑洞模型,大致就是上图,很多人容易误解,认为中间黑的就是黑洞,但是真正的黑洞是看不到的,中间黑漆漆的圆球其实是它的事件视界,真正的黑洞你可以认为在他的中心,米粒之珠,反正比这个黑球球小得多。直到2019年4月10日,第一个黑洞照片被公布,它位于室女座星系的M87星系中心,长下面的样子,算是真正“眼见为实”。


黑洞是怎么形成的?黑洞里有什么东西吗?797 / 作者:ehNZUcIj / 帖子ID:57076


三、黑洞如何形成
黑洞按照质量大小分为三种,恒星级黑洞,中等质量黑洞,超大质量黑洞。
恒星级黑洞一般认为是恒星坍塌形成,比如太阳,恒星能量耗尽时,内部亏空,无法承担外表的超大质量,会由外而内进行压缩,当质量和半径超过一定界限,逃逸速度超过光速,黑洞便形成了。
中等质量黑洞一般认为是恒星际黑洞融合而成。
超大质量黑洞一般位于星系中央,我们银河系中央就是一个超大质量黑洞,有人认为也是小型黑洞融合而成,但是科学家发现在宇宙大爆炸时很短时间,黑洞便存在了,所以这些超大型黑洞来历仍然是迷。
四、关于黑洞的猜想
由于黑洞的独特特性,黑洞内部到底有甚麽,可以做什么,就笔者了解有以下几点,仅作参考。
一是进行时空旅行,由于黑洞超大的时空曲率,会导致内外时间流速不一致,里面呆一天,外边可能已经过了几百年。
二是恒久储物箱,黑洞里没有时间空间概念,可以存储一些重要东西(当然得先扛得住内部撕扯力),就好比玄幻小说的空间戒指。
三是空间之门,有部分学说认为黑洞和白洞是通过虫洞相连,通过黑洞进行空间跳跃。
四是宇宙孔洞,有人认为黑洞是我们宇宙的一个孔洞,通过它就可以脱离我们的宇宙,进入另一个天地。
猜测很多,但都还处于猜测阶段,科学无止境,探索无极限。
online_member 发表于 2020-3-16 21:33:13 | 显示全部楼层
黑洞是大质量天体演化的结果。
一般来说,质量在30倍太阳质量以上的恒星,最终都会演化为黑洞。恒星演化的动力就是其质量所产生的引力作用,在巨大引力下,恒星核心区域的压力和温度将会达到极高的程度。因此就会引起聚变反应,产生大量的能量,这也是恒星发光发热的来源。

黑洞是怎么形成的?黑洞里有什么东西吗?260 / 作者:gfhkssv / 帖子ID:57076


聚变反应就会消耗物质,也就早晚有消耗完的时候,因此当恒星内部不能再进行聚变反应产生能量的时候,恒星就会演化到下一个阶段。根据质量不同,一般会有三个演化方向:8倍太阳质量以下的演化为白矮星,8~30倍质量的演化为中子星,30倍质量以上的演化为黑洞。
白矮星是依靠电子简并力抗衡引力所形成的天体,如果质量更大,电子简并力就无法抗衡引力,所以需要更有力的中子简并力来抗衡,这就是中子星。但如果质量更大, 中子简并力也无法抵挡引力,所以物质会继续坍缩下去,就形成了黑洞。

黑洞是怎么形成的?黑洞里有什么东西吗?221 / 作者:gfhkssv / 帖子ID:57076


黑洞由于巨大的引力,其表面的逃逸速度超过了光速,所以无论是光还是其他信息都无法离开黑洞表面,我们管这个表面叫做事件视界。在这个视界以内的事物我们是无法观测到了,所以我们只能观测到视界外发生的事情,也就是我们可以观测到黑洞周围的光和各种射线,但中间确实黑的。
对于黑洞内部,我们目前还无法确认那里的物质状态,因为在极高的引力下,物质已经分解破碎,我们目前的基础物理已经不适用那里的环境了。只能根据外部的引力推测,黑洞内部还是存在着大量的物质的,只是是以何种状态存在就无法确认了。
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online_member 发表于 2020-3-16 21:33:26 | 显示全部楼层
以下凭我已有知识回答。
1黑洞是怎么形成的?
黑洞一般恒星塌陷,超星星爆炸而成。
2黑洞里边有什么?
黑洞不是洞。黑洞是质量很大且密度很高的天体。万有引力太大,就连光线都能被它吸收,而不反射出去。


黑洞是怎么形成的?黑洞里有什么东西吗?436 / 作者:gui57 / 帖子ID:57076
online_member 发表于 2020-3-16 21:34:03 | 显示全部楼层
黑洞的形成是恒星爆炸瞬间,宇宙的冷势能高速填充形成的超冷更黑暗的天体。黑洞里的是比宇宙更冷更黑暗的冷势能所填充的,这一冷势能因不受任何热胀受阻而冷却收缩的。可见光存有温度而被令却不前。在其可冷却范围内物质同样撕裂收缩吞噬。
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