廣義相對論怎麼解釋黑洞把物質撕扯爲最基本的粒子?

James3505683


廣義相對論是研究大尺度的,並沒有直接解釋黑洞如何撕裂一個原子。

黑洞學現在是很熱門的,但是剛剛開始的時候,幾乎沒有科學家願意承認它是存在的。因為黑洞一開始僅僅是數學假設。其實,愛因斯坦之前,就有科學家假設過黑洞的存在。

拿破崙皇帝有一個宮廷教師,叫做拉普拉斯。這個拉普拉斯很牛,相當於牛頓2.0版,是一個很出色的天體物理學家。拉普拉斯獻給牛頓一部《天體力學》,裡面闡述了大量的天文知識。但是,拿破崙看不懂。拿破崙只懂一點微積分知識,而這部書裡面是大篇幅的數學計算,把拿破崙看傻了。於是,拿破崙就向他的老師拉普拉斯請教,在攀談之中,拿破崙就問他,書裡面寫了一個神奇的天體“暗星”,這個是真實存在的嗎?拉普拉斯說,陛下,這個“暗星”是可以從數學上推導出來的,它的萬有引力太大了,以至於連光都無法輻射出來。拿破崙對“暗星”非常感興趣,就問拉普拉斯,那麼我們如何確認“暗星”的位置呢?當時的拉普拉斯解答不出來。

拉普拉斯是一個嚴謹的科學家,他覺得,不能證明的東西最好不要寫進書裡面,於是在第二版的《天體力學》,他悄悄的把“暗星”那一章節刪去了。


懷疑探索者


廣義相對論不是粒子物理學,不能解釋你提出的問題。

在廣義相對論中,我們說的粒子其實就是牛頓力學中的質點,是一種沒有大小但有質量的幾何點。在廣義相對論,我們確實有光子的概念,但這個光子是沒有量子性的,我們不考慮光子突然被真空吸收的過程。

廣義相對論中的黑洞如何把物質撕裂,這個好像是很難描述的。因為這個撕裂過程與物質本身的力學結構有關。一個椅子與一臺電腦,掉入黑洞之前被引力場的潮汐力撕裂,具體怎麼撕裂的肯定說不清楚。

不過,廣義相對論中,對於這部分的描述有專門的數學工具,那就是微分幾何裡的jacobi場。這個場描述的是測地線的偏離情況,其實也可以說就是描述了你說的撕裂。但我們不清楚黑洞是不是直接把一個椅子撕裂為一堆原子,這個過程廣義相對論說不清楚。從來沒有人做過這個細節,我覺得這是一個空白領域。


瀟軒


其實這個問題很簡單,只要弄清楚幾個概念就好。

首先,黑洞是一個假設,目前還沒有直接證據證明它存在。黑洞的假設是基於宇宙中需要的一個解釋。

宇宙大爆炸的說法是宇宙開初是一個能量集中的一個點,然後一個不穩定的因素(能量不穩定原理)導致能量突然跑了出來,也就是宇宙大爆炸,至於宇宙大爆炸怎麼回事這裡不說,這個學說一拿出來就有人提出質疑,就是宇宙的那個點是怎麼來的,於是就有了黑洞說,這就是物質互相吸引形成了恆星行星黑洞,然後各種黑洞互相合並最後就成了一個點,然後再爆炸,這就是宇宙的呼吸說,黑洞的狀態完全是按照宇宙大爆炸的那個點來描述,可以這樣理解,宇宙最開始就是一個超級大黑洞。

現在就可以回答題主的問題了,按照黑洞的說法(裡面有很多文科生的隨意),黑洞就是各種物質的集合,物質越多引力越大,最後物質的原子結構被引力坍塌,甚至連光都被吸住跑不了,最後只是一個點。

對於這些,大部分人沒有疑問,還假裝聽懂了,於是就這樣以訛傳訛,直到霍金的出現。

霍金認為這個說法有很多的漏洞,比如黑洞的引力那麼大,連光都出不來,那麼引力是怎麼出來的?那麼大的引力光都出不來,怎麼就沒有把引力吸引住呢(中國的矛盾,很有意思)?

所以霍金提出一個新的宇宙觀,也是眾多宇宙觀的一個,他雖然也承認物質會互相吸引,同時也認為物質互有排斥,所以黑洞不是一個點,而是有血有肉的物體它在不斷的吸引物質的同時也在不斷的放射出物質(蒸發),引力本身就是物質蒸發的一種(更詳細的與本題無關),霍金的觀點得到了天文現象的支持,大家看到的銀河系,都是一個亮亮的近似球體的銀河系中心和幾個旋臂,其實很少有人看到銀河系的旋轉軸心兩端向外噴射大量的物質,這個就是霍金宇宙的一個證據。

所以題主說把黑洞把物質吸引成基本粒子是不對的,而是黑洞在蒸發的時候會形成基本粒子。


觀上靈雲


題目是錯的,用牛頓力學與相對論並不能完美解釋黑洞,只有次元論解釋了黑洞到底是什麼。而次元論中的黑洞無法進出,意味著黑洞內外時間不共享引力也不共享質量也不共享。


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