黑洞是黑的嗎?為什麼那麼黑?

宇宙觀察記錄


200多年前,英國的米歇爾和法國的拉普拉斯就曾提出:一個質量足夠大但體積足夠小的緻密恆星會產生強大的引力場,以至於連光線都不能從其表面逃逸,因此它對我們來說是完全“黑”的。但這一推論隨後就被人遺忘,因為其所用的牛頓理論解決不了引力對光的作用問題。1915年愛因斯坦發表廣義相對論不久,德國數學家史瓦西在靜態和球對稱假設下得到了愛因斯坦場方程的解,解在一個特殊半徑(後稱史瓦西半徑)處存在奇異性。1939年,美國物理學家奧本海默等進一步用相對論證明確實存在一個“時間-空間”區域,光都不可能從該區域逃逸而到達遠處的觀察者。這一區域的邊界被稱為視界,在靜態球對稱的情況下,視界半徑就是史瓦西半徑。如果某天體的半徑小於史瓦西半徑,那麼該天體就應該是“黑”的,它自身無法被我們看到。物理學家們把這些非常緻密、引力大而“看不到”的天體稱之為“黑洞”。

迄今發現的最小黑洞,質量為太陽的3.8倍

我們在宇宙中能否真正找到這些神秘的“黑洞精靈”呢?天文學家的確已發現了許多不是黑洞的緻密天體,如白矮星和中子星,它們是恆星演化到晚期時的產物,且都有一個質量上限,分別為1.4倍和3.2倍的太陽質量。如果在恆星演化晚期,能形成比中子星質量更大的緻密天體,那它就可能是黑洞了。

我們銀河系中一半以上的恆星都有伴星,即位於雙星系統中。當雙星系統演化時,其中一顆大質量的恆星在經歷超新星爆發後會形成緻密天體,它強大的引力會吸積從另一顆星流過來的物質,這些物質以螺旋狀的軌道向裡快速運動,並且變得非常熱而在緻密天體周圍發出X射線光。天文學家通過分析這些X射線雙星的觀測數據,可計算出其中緻密天體的質量。科學家對銀河系內的一個緻密X射線源天鵝座X-1的計算表明,其不可見緻密天體的質量大約是太陽質量的10倍,因此它不可能是白矮星或中子星,只可能是一個黑洞。目前在銀河系中已發現20多顆類似天鵝座X-1這樣的黑洞X射線雙星,它們的黑洞質量大約是太陽質量的4~20倍。

ps:雖然黑洞自身的確是“黑”的,但宇宙中的黑洞卻不是無跡可尋的,黑洞可通過強大引力吸積附近的物質在它周圍發光。這使得天文學家可以通過觀測黑洞周圍的物質來發現黑洞,並測量它最重要的物理參數——質量。


知識就是力量雜誌



我們之所以能看到這個五彩斑斕的宇宙,都是因為我們的眼睛在起作用,但是眼睛只是一個接收光的器官,也就是說眼睛只是收到了其他地方的光而已。

這些其他地方的光都是反射來的,物體本身是沒有任何顏色的,只不過是被光照射後反射的光子進入了人類的眼睛,這才產生了顏色,沒有光也就沒有顏色。

既然顏色是由物體反射而來的,那麼如果一個物體把光全吸收了,沒有一絲一毫的光被反射出來,那麼這個物體就是絕對的黑色,人類也就沒有辦法看到它。


黑洞就是一種可以吸收光的特殊天體,黑洞之所以可以把宇宙中最快的光給吸進去,主要就是因為黑洞自身強大的引力,我們能站到地球上就是託引力的福,而引力會隨著質量的增大而增強,黑洞就是大質量天體死後由於巨大的引力而坍縮成都一種特殊天體。

黑洞因為引力的原因,會吞噬周圍的一切物質,就好像飛出地球引力需要11.2km/s一樣,飛出黑洞引力所需要的速度是超光速,我們的宇宙中光就是極限速度,所以黑洞就變成了一個連光都跑不出去的死地,這也就是黑洞為什麼這麼黑的原因。

雖然黑洞不反射光所以無法直接看到,但是科學家發現被黑洞吞噬的物體都會發出高熱的γ射線,根據這種現象科學家可以獲得黑洞的位置以及質量信息。


宇宙探索未解之迷


謝謝你的問題!

黑洞黑的原因是由於黑洞的質量過於強大,以至於連光都無法逃脫。光不能從黑洞飛到我們眼睛裡,自然我們就觀察不到咯!我們觀察不到,自然它就是黑的了呀!

黑洞是一種質量大的天體,由於質量過於強大,相應的引力也就過於強大。我們都知道光是以波的形式傳播,以粒子的形式存在的(光的二線性)。光粒子根本無法逃脫這種強引力的約束,只能圍繞著黑洞周圍打轉。這些在黑洞中的光只有在黑洞終結的時候,才會逃脫黑洞的約束。



我們都知道霍金的得意發現,那就是霍金輻射,霍金髮現:黑洞中必須具有熵的存在,並且黑洞具有熵就必須向外輻射能量,才能滿足熱力學第二定律。因此隨著黑洞的不斷輻射,黑洞的質量將會減少,質量越小則引力越小,輻射出的物質將會增多。最後黑洞會在一次爆炸中消失,這就是黑洞的終結。


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時間史


一、顏色

我們所看到的光(可見光)的顏色並不是說物體具有這個顏色,是因為物體表面物質反射光線有特定的波長,不同的波長對應不同的顏色。



而黑色則是因為物質表面不反射光線(或者幾乎不反射光線)。

二、黑洞


黑洞是一種天體,一種由恆星爆炸死亡後坍縮而成的一種天體(還有一種是中子星,密度已經極大了),其密度極大(質量超級大,而體積相對於質量十分小)。這就導致了黑洞的引力很大,發到其周圍(事件視界)的物質甚至連光線也不能逃脫。即黑洞表面的物質無法反射光線出來,不能反射出來,外界就自然看不到了。

對於黑洞看起來“黑”的原因,大家還有需要補充的嗎?歡迎留言評論!


浮雲143367659


黑洞很黑,黑到了極致,沒有光從黑洞中逸出,所有即便黑洞在人類眼前,人類也看不到它的三維形狀,看到的可能就像是一個二維平面。

黑洞在宇宙中,由於沒有光逸出,所以就非常暗,難以被直接觀測,通常只能利用觀測周圍天體的運行來推測它的存在,而在地球上,白天的時候,太陽光經過色散和反射折射,形成了鮮明的天空,黑洞在這樣的環境中,儘管自身很暗,無法看清楚細節,就像人類目前發明的可以吸收99.9%可見光材料一樣,人只能看到一個類似平面的東西。但是黑洞與周圍的對比卻可以使人看到它的存在。

黑洞因為引力極大,會引起視界內外的強烈時空彎曲,視界外的彎曲會使得光線傳播發生偏著,甚至可以透過黑洞的邊緣看到黑洞後邊的物體,視界內的光卻無法逃逸出來,人看東西只能依靠物體反射的可見光,黑洞的這些性質決定黑洞很“暗”,也就是黑,即便用儀器觀測也還是這樣。但是類星體黑洞也會射出強大的能量流,這對於人類的一些觀測儀器來說,又是十分明亮的。

宇宙的運行具有規律,雖然黑洞難以觀測,但是目前得到的間接證據也確實證明存在這麼一類天體,甚至在黑洞之上還有一些宇宙結構,人類很難觀測,比如暗物質暗能量,銀河系圍繞著室女座星系附近的巨大引力源運行,而這個引力源是什麼樣的天體人類也還不清楚。


來看世界呀


黑洞是美國科學家惠勒給它起的形象的名字,黑洞並不黑,它把吞噬的物質都已分解而消逝,用探測儀器也不能看到它,它是一個強大的引力空間。


平常人246089341


莫非黑洞含碳高?那都是物質形成的一種黑


海風98760


黑洞並不黑,只是具有超強引力,光子也將失去自由


星星之火186841531


因為你看不見它


天邊有堆雲


因為沒有光逃逸出來。


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