黑洞是黑的吗?为什么那么黑?

宇宙观察记录


200多年前,英国的米歇尔和法国的拉普拉斯就曾提出:一个质量足够大但体积足够小的致密恒星会产生强大的引力场,以至于连光线都不能从其表面逃逸,因此它对我们来说是完全“黑”的。但这一推论随后就被人遗忘,因为其所用的牛顿理论解决不了引力对光的作用问题。1915年爱因斯坦发表广义相对论不久,德国数学家史瓦西在静态和球对称假设下得到了爱因斯坦场方程的解,解在一个特殊半径(后称史瓦西半径)处存在奇异性。1939年,美国物理学家奥本海默等进一步用相对论证明确实存在一个“时间-空间”区域,光都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者。这一区域的边界被称为视界,在静态球对称的情况下,视界半径就是史瓦西半径。如果某天体的半径小于史瓦西半径,那么该天体就应该是“黑”的,它自身无法被我们看到。物理学家们把这些非常致密、引力大而“看不到”的天体称之为“黑洞”。

迄今发现的最小黑洞,质量为太阳的3.8倍

我们在宇宙中能否真正找到这些神秘的“黑洞精灵”呢?天文学家的确已发现了许多不是黑洞的致密天体,如白矮星和中子星,它们是恒星演化到晚期时的产物,且都有一个质量上限,分别为1.4倍和3.2倍的太阳质量。如果在恒星演化晚期,能形成比中子星质量更大的致密天体,那它就可能是黑洞了。

我们银河系中一半以上的恒星都有伴星,即位于双星系统中。当双星系统演化时,其中一颗大质量的恒星在经历超新星爆发后会形成致密天体,它强大的引力会吸积从另一颗星流过来的物质,这些物质以螺旋状的轨道向里快速运动,并且变得非常热而在致密天体周围发出X射线光。天文学家通过分析这些X射线双星的观测数据,可计算出其中致密天体的质量。科学家对银河系内的一个致密X射线源天鹅座X-1的计算表明,其不可见致密天体的质量大约是太阳质量的10倍,因此它不可能是白矮星或中子星,只可能是一个黑洞。目前在银河系中已发现20多颗类似天鹅座X-1这样的黑洞X射线双星,它们的黑洞质量大约是太阳质量的4~20倍。

ps:虽然黑洞自身的确是“黑”的,但宇宙中的黑洞却不是无迹可寻的,黑洞可通过强大引力吸积附近的物质在它周围发光。这使得天文学家可以通过观测黑洞周围的物质来发现黑洞,并测量它最重要的物理参数——质量。


知识就是力量杂志



我们之所以能看到这个五彩斑斓的宇宙,都是因为我们的眼睛在起作用,但是眼睛只是一个接收光的器官,也就是说眼睛只是收到了其他地方的光而已。

这些其他地方的光都是反射来的,物体本身是没有任何颜色的,只不过是被光照射后反射的光子进入了人类的眼睛,这才产生了颜色,没有光也就没有颜色。

既然颜色是由物体反射而来的,那么如果一个物体把光全吸收了,没有一丝一毫的光被反射出来,那么这个物体就是绝对的黑色,人类也就没有办法看到它。


黑洞就是一种可以吸收光的特殊天体,黑洞之所以可以把宇宙中最快的光给吸进去,主要就是因为黑洞自身强大的引力,我们能站到地球上就是托引力的福,而引力会随着质量的增大而增强,黑洞就是大质量天体死后由于巨大的引力而坍缩成都一种特殊天体。

黑洞因为引力的原因,会吞噬周围的一切物质,就好像飞出地球引力需要11.2km/s一样,飞出黑洞引力所需要的速度是超光速,我们的宇宙中光就是极限速度,所以黑洞就变成了一个连光都跑不出去的死地,这也就是黑洞为什么这么黑的原因。

虽然黑洞不反射光所以无法直接看到,但是科学家发现被黑洞吞噬的物体都会发出高热的γ射线,根据这种现象科学家可以获得黑洞的位置以及质量信息。


宇宙探索未解之迷


谢谢你的问题!

黑洞黑的原因是由于黑洞的质量过于强大,以至于连光都无法逃脱。光不能从黑洞飞到我们眼睛里,自然我们就观察不到咯!我们观察不到,自然它就是黑的了呀!

黑洞是一种质量大的天体,由于质量过于强大,相应的引力也就过于强大。我们都知道光是以波的形式传播,以粒子的形式存在的(光的二线性)。光粒子根本无法逃脱这种强引力的约束,只能围绕着黑洞周围打转。这些在黑洞中的光只有在黑洞终结的时候,才会逃脱黑洞的约束。



我们都知道霍金的得意发现,那就是霍金辐射,霍金发现:黑洞中必须具有熵的存在,并且黑洞具有熵就必须向外辐射能量,才能满足热力学第二定律。因此随着黑洞的不断辐射,黑洞的质量将会减少,质量越小则引力越小,辐射出的物质将会增多。最后黑洞会在一次爆炸中消失,这就是黑洞的终结。


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时间史


一、颜色

我们所看到的光(可见光)的颜色并不是说物体具有这个颜色,是因为物体表面物质反射光线有特定的波长,不同的波长对应不同的颜色。



而黑色则是因为物质表面不反射光线(或者几乎不反射光线)。

二、黑洞


黑洞是一种天体,一种由恒星爆炸死亡后坍缩而成的一种天体(还有一种是中子星,密度已经极大了),其密度极大(质量超级大,而体积相对于质量十分小)。这就导致了黑洞的引力很大,发到其周围(事件视界)的物质甚至连光线也不能逃脱。即黑洞表面的物质无法反射光线出来,不能反射出来,外界就自然看不到了。

对于黑洞看起来“黑”的原因,大家还有需要补充的吗?欢迎留言评论!


浮云143367659


黑洞很黑,黑到了极致,没有光从黑洞中逸出,所有即便黑洞在人类眼前,人类也看不到它的三维形状,看到的可能就像是一个二维平面。

黑洞在宇宙中,由于没有光逸出,所以就非常暗,难以被直接观测,通常只能利用观测周围天体的运行来推测它的存在,而在地球上,白天的时候,太阳光经过色散和反射折射,形成了鲜明的天空,黑洞在这样的环境中,尽管自身很暗,无法看清楚细节,就像人类目前发明的可以吸收99.9%可见光材料一样,人只能看到一个类似平面的东西。但是黑洞与周围的对比却可以使人看到它的存在。

黑洞因为引力极大,会引起视界内外的强烈时空弯曲,视界外的弯曲会使得光线传播发生偏着,甚至可以透过黑洞的边缘看到黑洞后边的物体,视界内的光却无法逃逸出来,人看东西只能依靠物体反射的可见光,黑洞的这些性质决定黑洞很“暗”,也就是黑,即便用仪器观测也还是这样。但是类星体黑洞也会射出强大的能量流,这对于人类的一些观测仪器来说,又是十分明亮的。

宇宙的运行具有规律,虽然黑洞难以观测,但是目前得到的间接证据也确实证明存在这么一类天体,甚至在黑洞之上还有一些宇宙结构,人类很难观测,比如暗物质暗能量,银河系围绕着室女座星系附近的巨大引力源运行,而这个引力源是什么样的天体人类也还不清楚。


来看世界呀


黑洞是美国科学家惠勒给它起的形象的名字,黑洞并不黑,它把吞噬的物质都已分解而消逝,用探测仪器也不能看到它,它是一个强大的引力空间。


平常人246089341


莫非黑洞含碳高?那都是物质形成的一种黑


海风98760


黑洞并不黑,只是具有超强引力,光子也将失去自由


星星之火186841531


因为你看不见它


天边有堆云


因为没有光逃逸出来。


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