黑洞到底是实体天体还是时空漩涡,你怎么看?

半仙180493497


黑洞毫无疑问就是个天体

一些大质量恒星烧的差不多的时候,会发生超新星爆炸,留下的核心如果质量还很大的时,在自身引力就会收缩成一个密度超级大的天体,也就是黑洞。

黑洞的质量超级大,所以引力就超级大。我们都知道,如果要逃离地球引力的话,速度要达到11.2km/s,也就是第二宇宙速度。如果要逃离太阳系的话,速度要达到16.7km/s,也就是第三宇宙速度,这些都是逃逸速度。

黑洞因为引力巨大,逃逸速度是要超过光速的,而我们知道光速已经是极限速度了,任何物质,信息和能量都无法超过光速,也就是说,光也是跑不出去的,是因为引力。

而引力的本质其实是时空的扭曲。

这其实和地球绕着太阳转是一个道理,太阳压弯了时空,地球只是沿着测地线在运动罢了。

所以,其实黑洞和太阳是一样的,只不过它对空间的扭曲程度大得多,所以才会使得光无法逃逸,所以它毋庸置疑是个天体。


钟铭聊科学


2019年4月10日,人类第一次用拍摄的手段观察到了黑洞。第一张黑洞照片问世,在世界造成了轰动反响,布鲁塞尔、圣地亚哥、上海、台北、东京、华盛顿等地分别以英语、西班牙语、汉语、日语同时召开全球连线的发布会。很多朋友看到这么一则新闻,第一时间大概是比较懵逼的,黑洞?是谁?在哪里?在干什么?


本着“啥都不懂,就要瞎吹一吹”的人生准则,今天来跟大家聊一聊黑洞。下图为本次“事件视界望远镜项目”所拍摄的黑洞照片:

图:人类第一张黑洞照片,当当当当


我们首先要明确黑洞是什么:黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体。

宇宙中有数不胜数的恒星,多到你我难以想象,按体积、质量大小来划分的话,恒星中也分大哥和小弟。众所周知,咱们地球的能量来源——太阳,就是一颗恒星。而太阳在恒星中的排行大概如何呢?只能说是小小弟、弟中弟吧。虽为小小弟,但要养活(或者说毁灭)这微不足道的人类,仍然是绰绰有余了。

我们就拿太阳来举例说明黑洞的形成过程。地球生物的能量来自于太阳,那太阳的能量从哪里来?来自于它内部物质的核聚变,这个物质就是“氢”,而氢聚变后就成了氦,释放出大量能量。随着大量聚变反应发生后,氢逐步减少,太阳内部能量趋于稳定,面对它的就只剩悲惨的命运了,太阳所具备的能量已经不能再抵挡其自身引力,所有外部物质都会受引力牵引向中心塌陷,体积快速缩小,成为一颗红巨星….当然,这还不是最终的结果,在体积缩小到一定程度,内部的氦物质在高压情况下,也是会聚变的,此时所释放的能量就不是开玩笑的了,太阳体积会迅速膨胀,达到原来体积的数十倍甚至上百倍,大量物质被吹散到太空中,这个时候我们基本可以想象咱们居住的小小的地球的命运了,非要用一个词来形容的话,大概可以说是“神形俱灭”吧,我想这一幕有的朋友会很熟悉,这是小说《流浪地球》的故事背景,而这个太阳“回光返照”的过程叫做“氦闪”(大概是这名儿)。待到太阳这死前的挣扎结束,会再次向内塌缩,只是这一次,就再没有翻身的可能了,它最终会塌缩到很小的体积(与地球相当),变成一颗名副其实的“白矮星”,彼时,就算地球不在“氦闪”中毁灭,也再没有太阳给予我们能量了,往后人类文明该何去何从,只能仰头问苍天(其实苍天基本也没了)。

图:白矮星


这个过程所有的恒星都会经历,最终变成体积不大、密度很大、引力极强的天体,但因为恒星各自体积和质量都有不同,过程和结果也会不同,大约超过太阳质量3倍的天体,最后塌缩而产生的就不是什么“白矮星”了,因为其密度还远远高于白矮星甚至中子星,我们都叫它“黑洞”(终于出来了,当当当当?)。

为什么黑洞在相对论提出后如此收到追捧,抛开它在理论方面的重要性不讲,其实它自身就带着普通人眼中的奇幻特性。

黑洞凭借其自身的超强引力,在宇宙中的地位无可替代,见什么“吃”什么,黑洞的逃逸速度(挣脱天体引力的最小速度,例如航天器想要挣脱地球引力飞往太空,速度需要达到11.2 km/s)大到令人发指,我们基本可以确定,世间万物皆系于一箭之上,噢不,皆逃不出黑洞视界内的引力,因为就目前我们普遍认为的,宇宙中最快速度的物质——光子,在进入黑洞视界后,仍不能逃逸出来,所以黑洞视界之内永远都是漆黑一片,这也正是“黑洞”这个名字的由来。

图:黑洞——《星际穿越》


值得一提的是,根据阿尔伯特·爱因斯坦提出的相对论的部分说法,时空在黑洞附近会发生大幅度的扭曲,所以时间是非常慢的。黑洞的中心叫做奇点,越靠近奇点,时间就会越慢,甚至达到停滞的状态,这大概就可以称为我们所说的“永生”了,不过只是站在黑洞外部观测者的角度来看。也正因为黑洞视界内的时间几乎停滞,所以如果我们有幸可以亲眼见到其内部的模样,不管上百年千年甚至上亿年,黑洞内部的事物其实都不会有大的变化。试想一下,我们将一枚硬币抛入黑洞中,而自己站在黑洞远处观察这枚硬币,它运行的轨迹会越来越慢,直到停滞不动,像是被凝固在原地了一样,是多么神奇的体验。这一幕相信有的朋友也会比较眼熟,在刘慈欣的科幻小说《三体》系列中曾经描写过这样的场景,一个人掉入黑洞,但过了几十年时间,人们仍看得到他不动的身影。

黑洞是宇宙中最令人向往的事物,这大概也是人类求而不得的心理作用吧,正因为它的不可直接观测、它的神秘,才显得如此美妙。而人类,虽是茫茫宇宙中卑微的存在,活在这“暗淡蓝点”上,显得孤独而冷清,但有这宇宙的神秘可以让我们去探索、去追求,我觉得我们就不是没有意义的文明。人类有史以来的第一张黑洞照片,曾经有多少人心向往之,爱因斯坦没能等到这一天,霍金先生没能等到这一天,历史上无数为之废寝忘食的科学家都没能等到这一天,但我们等到了,是何其幸运。

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摆家讲坛


我们知道大概7倍太阳的大质量恒星死亡后会坍缩形成黑洞。为什么会有如此普遍的现象呢?关于黑洞的一切,目前只能猜测,也许越大胆的猜测越有可能接近事物的本质。下面我开始猜:

假设我们现在所处的宇宙是一个4维宇宙,整个时空存在着从1维到9维的宇宙。每一维宇宙单位点上所能承载的质能是有极限的,越高维宇宙时空越稳定。空间上,一个4维宇宙无论膨胀到多大,它仍然是5维宇宙时空中微不足道的一个点。时间上,我们将宇宙从奇点爆炸诞生到重新收缩为一个奇点,称为一个宇宙纪元。一个4维宇宙纪元对于5维宇宙来说,只是微不可查的一瞬,所以越接近高纬宇宙时间越慢。当一个4维宇宙收缩为一个奇点时 ,对于4维宇宙来说时间几乎是永恒的,他有可能重新爆炸形成新的宇宙,也有可能回到5维宇宙而瞬间蒸发。范围上,4维奇点可以认为是4维宇宙的上限,也是5维宇宙的下限。也就是说当组成4维宇宙的最小粒子崩解后,它有可能降级形成3维宇宙。这种降级如此普遍,以至于对于4维宇宙来说,每一瞬间会生成无数3维宇宙,也会有无数3维宇宙重新回到母宇宙。特征上,4维宇宙是5维宇宙的微观投影,他反映的是5维宇宙的一部分特征。也就是说我们在4维宇宙中看到的一切,在5维宇宙中都能找到,相似但不尽然。

说了这么多,让我们回到黑洞上来。黑洞可以视为小型的奇点,他破开了时空,但由于他没有达到奇点的规模,所以不具备升级到高纬度宇宙的条件。他陷落到2个维度宇宙之间的时空之膜上。黑洞越大,越深入时空之膜,也就越接近高纬宇宙,时间的流速越慢。所以说黑洞既是一个天体,也是一个囚笼。

几个有趣的问题。1.有白洞吗?对于4维宇宙来说,每一瞬间有无数3维宇宙回到4维宇宙,相当于无数低纬度白洞,只是规模太小和时间太短,不好观测。那有没有高纬度宇宙生成的白洞呢?如果有应该在宇宙任何地方都能观测到这个巨型白洞。你猜的没错,奇点本身就是一个高纬度白洞。

2.可以利用黑洞来星际旅行吗?4维宇宙相对于5维宇宙来说永远是一个点,宇宙中的任何一个黑洞在时空上都有内在联系,利用这一点,将来有可能星际旅行。

3.有平行宇宙吗?5维宇宙每一瞬间会生成无数4维宇宙,所以时空上是存在多个4维宇宙,只是由于4维是5维的微观投影,每一个4维宇宙都不同,他反映了不同5维宇宙的组合特征。那不同的4维宇宙会相遇并融合吗?很难!2个4维宇宙融合将超过4维宇宙上限,将迅速升级回到5维宇宙并蒸发掉。

4.我们可以利用这个理论为人类服务吗?4维宇宙想利用5维宇宙,时间上就不可能。但是3维宇宙呢?由于一个3维宇宙纪元从生到灭对于4维宇宙来说只是一瞬,时间上可以。数量上,本身每一瞬间就有无数3维宇宙生成。我们只需要做到可控。目前的量子物理可以视为微观低纬宇宙的应用探索。

谢谢大家!我这是一家之言,欢迎大家指正!


给弟呵呵


要明白黑洞也是一个天体,这个天体就是在黑洞中心,也是由物质构成的。构成黑洞中心天体的物质目前是个谜,不知道是什么物质构成,也有科学家认为是夸克,比如夸克星。因为我们目前只发现中子星,夸克是目前人类能发现最小的粒子,不能再分。

黑洞中心天体密度是无限大、时空曲率也是无限大,体积无限小,这就是黑洞的奇点。

只不过黑洞的引力太强,陷入了自己的时空中,形成了一个时空空洞,将周围的时空扭曲,变成无限大的曲率,所有物质、光线都无法逃脱黑洞引力的控制。

从结构上看,黑洞中心奇点理论上是一个天体,而黑洞事件视界之外是时空旋涡,物质被黑洞吸积的方式有点像旋涡式进入,用时空旋涡描述黑洞外可见的部分也是可以的,但是要记住的是,黑洞本质上是一个天体。


太空伊卡洛斯


“黑洞”对任何事物都是“强大到可怕”的存在,它是无形的杀手,我们只能祈祷它们离我们越远越好。

越是强大的就越简单,就像强大的黑洞仅是吸积盘和中心的奇点构成:它外部是个扭曲旋转时空的吸积盘;中心是一个体积为0的无限大引力的奇点。

黑洞既是实体天体,也是时空漩涡。

以目前的科学水平无法观测到黑洞,只能通过吸积盘范围扭曲的的视界边缘来间接判断它的存在。

“黑洞是时空曲率大到光也无法逃脱的天体”。

人们对黑洞的认识一直都在改变,随着科技的提高,黑洞的真实面目终会露出水面。


弄潮科学


黑洞到底是实体天体,还是时空漩涡?

黑洞是什么?我认为,宇宙中没有黑洞!但是几乎专家、学者、天文爱好者都认为宇宙中存在黑洞,过一段时间又出现白洞,又过一段时间再出现灰洞!即使我认为宇宙中没有黑洞,都无法驳斥黑洞没存在的理由,那我也跟着别人说有黑洞的存在吧,不然难敌双拳啦。

那么黑洞是从何而来呢?黑洞是“寄生”在巨大的天体上的,没有巨大的天体便没有巨大的黑洞(成正比)。比如吧,太阳系有小黑洞,银河系中心有大黑洞,没有太阳系、银河系就没有黑洞!所以,黑洞是“寄生”在天体上的、引力巨大的“漩涡洞”。也可以说它是实体的,人生出来肯定有头发、有指甲,所以,黑洞就像是头发和指甲一样都是人的实体!

至于你说是不是“时空漩涡”,我是这样想的,“时空漩涡”,在这里是动词不是名词,是快速穿越空间的“漩涡洞”。但我认为这是不可能的,一旦掉进黑洞强大的引力中心,会把你压缩灰灭的,银河系中心黑洞是怎么样啊?引力强大,附近的星球将被它吸引,中心的温度近亿度,你说是“时空漩涡”吗?如果你说这个“时空漩涡”,是把物体从这进又从别处出有可能吗?根本是不可能的,因为物体还末进入黑洞中心就已灰飞烟灭了,成了黑洞表面的尘埃!


陈健光1959


没有谁比霍金更懂黑洞理论,霍金黑洞是引力坍缩的高密度天体,另一种就是题主所说的旋涡,这种“黑洞"就是螺旋旋涡的中心眼,它不是独立的天体,旋涡在,它才能存在,旋涡解体,它也不存在了,它的现实例子,就是台风眼。有科学工作者勇敢的架飞机✈️探索过台风眼,飞机进入台风眼后,风平浪静,四周被桶壁状乌云紧箍着,太阳入射角刚好时,台风眼里也是阳光灿烂,没有“黑洞"吞噬阳光一说,台风眼里除了有些闷,比其它天空没有什么不同,只要飞机一进入桶壁状乌云,马上就狂风大作,非常振憾。宇宙里的星云旋涡,没有地球引力作用,不会呈漏斗状,故而星云、星系旋涡都是扁平的,宇宙微重力空间,几乎无阻力,星云旋涡生成后,其旋转半经最终基本都很大,星系半经少则几光年,大则几十光年,台风半径不过一二百里而已,都说台风螺旋威力大,与天庭的星系旋涡相比,不过似小巫见大巫。台风眼是台风螺旋中心的静态点(或区),跟地球上的其它空间没什么特别不同,以此类推,星系中心眼(黑洞),也应该跟外太空一样,没什么区别,它跟外太空一样黑也很正常,高速旋转或有喷流的,是星系核物质,中心眼(黑洞)里本来就没有星云、星球等可视物质,拿什么向外喷物质?这样的旋涡黑洞,也不会成为吞噬一切的魔王。总之,不能证实,仍然是猜想,黑洞究竟如何,有待科学探索。


长眉1958


我们的黑洞到底是实体天体还是时空漩涡呢?那我们可以从黑洞的形成去分析,已知黑洞的形成有两种:

①双星系统高速旋转吸积周围物质最后双星发生剧烈爆发融合成黑洞。

②另一种则是大质量恒星演化形成红巨星后受到引力强力向核心拉升塌缩发生超新星爆发形成黑洞。



那么从黑洞形成可知道,它的前生都是超大质量的天体,同时根据质量守恒定律:质量不会凭空产生,也不会凭空消失可知,黑洞不但是实体天体而且质量还很大(虽然双星合并、恒星的超新星会消耗一定质量),只是因为光无法从黑洞中逃逸出来我们无法直接观测到它们罢了。虽然黑洞的引力巨大不会放过经过它身边的一切物体看起来像个巨大的虚拟漩涡,像个无底洞。但其实这些是因为黑洞有着巨大的引力、质量和密度的关系。所以我们的黑洞当然是实体的啦~~~

以下是近年来科学家拍摄到黑洞活动的数据图像:


1、钱德拉X射线天文台捕捉到银河系中心黑洞产生的最大X射线耀斑


2、哈勃望远镜拍到武仙座A星系喷射出的能量,喷流的速度竟然接近了光速,由此可见黑洞的破坏力!


3、钱德拉X射线天文台观测到2600万光年外两个星系合并产生的X射线爆


4、科学家整合所有关于黑洞的数据得出黑洞视界的图像、亮度、旋转方式


遇见H未来


黑洞当然是实体天体,而如果你要把它理解成时空漩涡也可以。

黑洞是爱因斯坦广义相对论研究的特殊天体,现在已经确定了黑洞大多数都是来源于大质量恒星的演化。大质量的恒星演化到生命的后期,“燃料”被耗尽内部几乎不再发生核聚变。没有能抵抗恒星自身引力塌陷的力,在自身巨大的引力塌陷下会经历超新星爆炸抛掉多余的物质。内部不断地被压缩,最终形成黑洞,连光都飞不出来了。

在黑洞之前有目前尚在假想中的“夸克星”,指得是中子、质子被压缩抛出一堆夸克,而夸克星主要都是有夸克直接组成;相同的道理还有中子星,电子被压缩进原子核和质子抵消电量变成中子。还有就是白矮星这也是我们太阳最终的命运,大约是五十亿年后吧!图:两个黑洞合并,产生的引力波

除了恒星演化产生的黑洞,还有科学家认为在宇宙大爆炸初期也产生了原初黑洞,但目前尚未被观测到。除了上述两种外,大型星系中心也存在超大质量黑洞,它们的形成过程尚无确定结论,例如我们的银河系中心就有质量是太阳几百万倍的黑洞。

把黑洞看成时空漩涡

前边已经提到黑洞是广义相对论研究的天体,广义相对论对于引力的解释是时空弯曲的外在表现。质量可以使时空发生弯曲,就像在一张大的薄膜上放着一个小球,薄膜就是时空小球代表着质量。但是这种举例并不恰当,但是四维时空的弯曲目前我们也想象不出来。像黑洞无限致密的天体,会使时空弯曲的程度非常大,俨然就像是一个时空漩涡,无论是什么掉进去就再也出不来了。



科学黑洞


到目前为止,人类对黑洞的认知依然停留在以理论推导为基准的认识层面上,而这些认识我们人类在可预见的时间内可能还不能有效地验证。也正是因为这一理论还未得到验证,所以现在的黑洞理论还不能成为人类准确应用的知识储备。关于题主提出的黑洞到底是物质实体还是时空漩涡的问题,我是这样认为的:它既是物质实体同时其实体周围的存在又是时空漩涡一一下面我就这一猜想作一些较为全面的描述一一

由于黑洞的那个实体的体积无限小,密度无大,所以我们常常把黑洞实体的那个存在称之为奇点,而此奇点只是数学意义上的点,我们还不能因此而否定它实体特征的存在。我们人类是在时空曲率较小、引力较弱的天体上生活的,我们所有的物理理论也正是在这种环境中建立的。我们对黑洞的认识也是基于我们在自己生活的环境中所获得的知识进行推导出来的,尽管我们对黑洞中的环境因素尽可能地进行了修正,也仍然不能将其作为真理的肯定一一因为真实的存在往往会超出我们的想象,在此让我们先以双缝干涉实验为例说明:宏观世界中一物体要通过A、B两个缝隙的时候,它要么从A缝隙通过,要么从B缝隙通过一一而且不论物体大小都是如此。于是我们可以推断出光子通过时也应该是如此,然而,实验中却发现光子竞然是同时通过了A、B两个缝隙!这在实验之前是不可思议的事情。同理,黑洞中的世界也是很有可能会超出我们认知的。

基于我们己有的知识,中小型黑洞应该更测重于实体性质,奇点特性应该弱一些,而超大型黑洞可能更接近于真正意义上的奇点特性,其中所显现出来的是时空漩涡,而实体的体积已经接近于零,但是质却是无穷大一一就是这样一个奇妙的世界,也许这时候真的会产生我们向往的时空通道……而且这个时空通道是通向无限小的路径一一它和通向无限大的路径同样的漫长……这也许就是题主真正想要获知的时空漩涡……


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