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关于黑洞的几个最常见问题

时间:2023-07-31 07:48:01

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关于黑洞的几个最常见问题

黑洞看起来很神秘,我们对黑洞的了解似乎和它们被描绘的一样黑暗。人们很容易对黑洞的极端、怪异和神秘感到惊讶。

黑洞的起源

恒星经历着各自的生命周期,它从一团尘埃开始,到一颗年轻的恒星,到一颗巨大的恒星,然后它走向不可避免的死亡。所以基本上,恒星一生中大部分时间都在聚合氢,但一旦氢用完,它就会脱离常规,开始聚合氦。之后,它开始融合更重的元素。当融合更重的元素时,会产生更多的能量。

这种由聚变产生的能量与试图摧毁恒星的重力进行了斗争,直到天平倾斜,引力胜出,形成一颗巨大而明亮的超新星。它最终是否会成为黑洞通常取决于恒星的质量,一方面,核心可能会坍缩成中子星。另一方面,如果它的质量太大,它就会变成黑洞。根据研究,确定一颗恒星是否会坍缩成黑洞的最小质量范围大约是太阳质量的3到5倍。实际上,可以保证的是,如果一颗恒星的质量落在这个范围内,在它的生命结束时就会出现黑洞。

黑洞是如何吸引光线的?

如果你学过量子力学,你可能听说过的光的特性之一是光的粒子,光子,实际上是没有质量的。黑洞所用的力是引力,根据重力的基本定义,我们知道,物体要有这种力,就必须有质量。

质量极大的物体吸入无质量的物体?黑洞究竟是如何做到这一点的呢?

牛顿将引力定义为一种非接触力,它从一个物体作用到另一个物体时是不接触的。然而,阿尔伯特认为引力实际上是大量物体对时空的扭曲。由于引力是时空的一种扭曲,而黑洞产生的引力可能是我们所能预期的宇宙中最强的,那么在黑洞存在的情况下,光也只能弯曲。

黑洞的质量的最大值和最小值的是多少?

根据天体物理学家的说法,从理论上讲,黑洞的大小是没有极限的。在每个星系的中心,我们会发现一个我们称之为超大质量黑洞的东西。据估计,其中一个的质量可以达到10亿个太阳。迄今为止我们所知道的最大的超大质量黑洞是M87:一个超大质量黑洞,质量约为400亿个太阳,表观大小约为9.5万亿公里!即使你以光速旅行,你也要花一年多的时间才能穿越这个直径。黑洞能达到的最小尺寸是多少?根据最近的研究,假设黑洞可以达到不小于10的负33次方厘米,比质子还小得多!

黑洞中的时间是如何运作的?

狭义相对论告诉我们,当你的速度接近光速时,时间流逝比外面的人的时间过得更慢。把它延伸到重力,重力有效地拉伸了时空。这就是为什么在时空结构中,靠近一个大质量物体的一步,肯定比远离它的一步要长。简单地说,当你离黑洞越近,时间就越慢。

会不会有一天黑洞吞噬了整个宇宙?

这个可怕的问题是关于黑洞思考得最多的问题,事实证明,发生这种情况的可能性很小。因为黑洞是宇宙中强大的真空吸尘器,它们也会通过我们称之为霍金辐射的东西泄漏质量。所以显然,空白的空间实际上并不是空白的。这只是虚粒子-反粒子对的不断湮灭,这就是守恒定律保持不变的原因。

然而,在黑洞的视界中,这一过程被破坏了。由于黑洞的引力,一个粒子有可能失去它的伙伴而落入其中。现在,我们孤独的粒子不会被湮灭,它变得真实,它的质量是由黑洞的能量"提供"的。理论上,如果这个过程持续足够长的时间,黑洞可能最终会消失。

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显示评论内容(2)
  1. 郁茵2023-12-03 06:30郁茵[海南省网友]220.247.141.41
    我一直在思考黑洞是如何吞噬一切的,真是太吸引人了!
    顶21踩0
  2. 落雁空悲2023-10-01 19:09落雁空悲[广西网友]103.10.141.8
    黑洞真的存在吗?太神秘了!
    顶1踩0
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