当前位置:首页 > 创业分享 > 正文内容

黑洞里面是什么(黑洞内部是什么)

福瑞号2022-11-22 10:48:22创业分享605

漆黑的颜色,吞噬一切的无底深渊,它就是宇宙中最让人畏惧的天体——黑洞

黑洞里面是什么(黑洞内部是什么)-图1
黑洞,是宇宙中最让人疑惑的天体,在理论物理中,各种关于黑洞的研究都是十分活跃的,每过一段时间就会有新的发现,各种关于黑洞的研究也是诺贝尔奖的常客,不过因为黑洞的种种特点,我们其实对这种天体的了解并不多,黑洞无法直接观察,我们只能间接的推测黑洞的体积和质量。密度=质量/体积,而黑洞的密度为无限大,那么黑洞在质量确定的情况下,体积就必须无限小。
黑洞里面是什么(黑洞内部是什么)-图2

我们常说的黑洞指的是内部奇点再加上外围的视界,黑洞内部的奇点无限小,密度无限高,产生的引力强大到足以扭曲时空,光线被黑洞的引力吸引后,也无法逃脱,简单来说黑洞就是一种时空曲率极大的天体,宇宙中最快的速度是光速,每个天体都有属于自己的“逃逸速度”,只有达到这个速度后,才能摆脱这个天体引力的吸引,而黑洞的逃逸速度超过了光速,这也就是说进入黑洞的引力范围后,就再也无法逃脱,毕竟宇宙最快的速度都无法离开黑洞的引力范围。

黑洞里面是什么(黑洞内部是什么)-图3

黑洞到底是什么?它是一个“球”还是一个“洞”?

广义相对论预言了黑洞的存在,同时黑洞的存在也印证了引力是时空弯曲的观点,黑洞的时空曲率就大到了光都无法逃逸,根据相对论黑洞附近的时间也会变慢,在黑洞内部的“奇点”附近,时间流速无限接近于停滞。因此人类很难对黑洞进行合理的探测,首先进入黑洞的光就无法离开,因此我们无法直接观测到黑洞,黑洞其实不是黑色的,只是因为我们观察不到它,才称呼它为黑洞。

黑洞里面是什么(黑洞内部是什么)-图4

说黑洞是一个“洞”,其实也不恰当,因为黑洞的本质是一个被压缩到极致的物质团,从理论上来说应该是球形的,只不过它的体积无限小。我们通常称呼这个物质团为“奇点”,物理学中有两个奇点,一个是造成宇宙大爆炸的奇点,另外一个就是黑洞内部的奇点,两者之间有一些相似之处,但是本质上存在很大的差别,我们虽然说黑洞内部的奇点密度无限大,其实还是有一定数值的,只是我们无法描述,而促使宇宙诞生的奇点,真的蕴含无限大的能量和热量,并且质量无限大,密度无限小。

所以黑洞既不是白色的,也不是一个洞,一切都是引力造成的假想,黑洞奇点的引力创造了一个“视界范围”,造成了周围的时空弯曲,才会像一个无底深渊一样,把周围的一切都吸引进来。

黑洞里面是什么(黑洞内部是什么)-图5

黑洞的视界范围半径被我们叫作“史瓦西半径”,任何物体都有属于自己的“史瓦西半径”,当一个物体被压缩成球形,并且这个球体的半径小于史瓦西半径时,这个物体就会变成一个黑洞,地球的史瓦西半径是9毫米,我们可以想象一下,地球压缩成一个半径9毫米的球体有多么困难,宇宙中的黑洞基本都是死亡恒星中形成的,大质量恒星的内核,恒星演化末期最后会向坍塌,才会正常的形成黑洞, 除此之外宇宙演化的早期,超高的物质密度会演化出黑洞,这样的黑洞被称为“原初黑洞”。

黑洞里面是什么(黑洞内部是什么)-图6

在很长一段时间内,都没有直接证据可以证明黑洞的存在,但是关于黑洞的数学模型已经发展到十分成熟的地步,也就是说人类在地球上,用数学预言了一种存在于宇宙中的天体,并且这种真实存在,对于宇宙的演化有巨大的影响。

为什么我们看不到“奇点”?

黑洞是什么样子的?我们可以想象,黑洞的事件视界就是弯曲到极致的深空,最让人好奇的是黑洞内部的奇点,如果没有事件视界存在的话,我们就可以直接看到奇点,这会帮助我们更好的探索黑洞的演化。这样的奇点被叫做“裸奇点”。

黑洞里面是什么(黑洞内部是什么)-图7

诺奖得主罗杰·彭罗斯提出过这样一个理论:“宇宙监察假设”,他认为宇宙中每诞生一个奇点,就会诞生出一个“事件视界”,这是因为大自然禁止人类这样的文明直接观察奇点,这个记录甚至成为了黑洞理论的基石。为什么宇宙禁止人类观察奇点呢?可以直接观察奇点,是一件让科学家十分兴奋的事情,但是这可能并不是一件好事,因为在奇点附近,人类的物理定律会失效,这可能会向周围的空间释放不确定性信息,导致宇宙的因果性被破坏,造成很严重的后果。

黑洞里面是什么(黑洞内部是什么)-图8

所以有一位“监察者”存在,保证每诞生出一个奇点,就会有一个事件视界包裹着它,把奇点附近的时空和正常的时空分隔开,保护时空的一体性,不过这个监察者并不是真实存在的,而是某种物理定律,我们暂时还不知道这个物理定律具体的内容,也有可能是某个我们已经知道的定律,但是暂时还不知道这个定律和黑洞之间的关联。所以宇宙“禁止”裸奇点的存在,因为裸奇点会影响时空的正常演化,我们看不到黑洞内部,是宇宙在“保护”我们。

黑洞里面是什么(黑洞内部是什么)-图9

观察奇点,可能并不是一件好事,在未来人类或许可以找到其他的方法去研究黑洞的内部。

想了解更多精彩内容,快来关注量子探索

扫描二维码推送至手机访问。

版权声明:本文由福瑞号发布,如需转载请注明出处。

本文链接:https://furui.com.cn/3722.html

“黑洞里面是什么(黑洞内部是什么)” 的相关文章

醉翁亭在哪里(醉翁亭记中的醉翁亭在哪)

醉翁亭在哪里(醉翁亭记中的醉翁亭在哪)

醉翁亭记中的醉翁亭在今安徽省滁州市西南琅琊山麓。 醉翁亭记是唐宋八大家之一欧阳修所创作的一篇文章,宋仁宗庆历五年,当时范仲淹呼吁改革,得罪了当时的封建大地主阶级的利益,在朝中树立了许多敌对势力,随着改革的失败,范仲淹被贬,当时欧阳修上书劝诫,备受牵连,被贬至滁州,在滁州做了两年知州,醉翁亭记就是在...

奥运会最丑的五大吉祥物(盘点史上最糟糕的五大奥运会吉祥物)

奥运会最丑的五大吉祥物(盘点史上最糟糕的五大奥运会吉祥物)

2020东京夏季奥运会开幕在即,相信大家最近都被那个怪异又可怕的人头气球刷了屏。这只人头气球比今年的奥运会吉祥物还要深入人心。在奥运会到来之前,让我们来回顾一下历史上那些设计最糟糕的吉祥物吧。 一、2012年伦敦奥运会:文洛克和曼德维尔(Wenlock and Mandeville) 看到它第一...

国货护肤品十大排行(国货护肤品十大排行)

国货护肤品十大排行(国货护肤品十大排行)

国产护肤品这几年的发展真的可以说是日新月异来形容,这和祖国的发展有很大关系,人才多了,资源频频出现,所以才会有国货护肤品现在赶超日韩护肤品的节奏。下面我们就给大家推荐非常好用的国货护肤品排行榜前十名,真的都是现在流行的国货之光护肤品,不仅效果好价格实惠,有的在成分上更是优秀,真心是闭眼买都不会踩雷的...

加拿大十大城市排名(加拿大生活质量最优城市TOP)

加拿大十大城市排名(加拿大生活质量最优城市TOP)

  近日,Numbeo网站评选出全球生活质量最优城市,考察因素包括医疗保健、生活成本、安全和房地产价格收入比等。下面,小编为大家介绍加拿大生活质量最优城市TOP 10。   ① Victoria-维多利亚   维多利亚位于加拿大西海岸温哥华岛的南端,是BC省的首府所在地。这里全年气候温和,城市清洁...

好看的动画电影排行榜前十名(全球公认的十佳动漫电影)

好看的动画电影排行榜前十名(全球公认的十佳动漫电影)

1、《攻壳机动队》;看完几乎跃居至我的动画电影top1的程度!真的很喜欢电影里一些恍神的时刻,它们让我安静下来,发呆和思考。剧情简单,但是主题还挺深刻的,除了科技的担忧,人性的恶外,还着重探讨了关于如何定于“我”的问题。赛博朋克风格,剧情没那么好懂,画面充满了忧郁和悲伤的气息。 2、《大闹天宫》;...