有没有一种可能,我们看不见黑洞并不是光无法逃逸,而是黑洞的扭曲使光改变了方向?

壹点科谱


不是可能,而是确实是这样。



用爱因斯坦相对论说,是黑洞超级大质量让周围的时空发生无限扭曲,这些时空里的光自然就跟着进入黑洞里。相对于这些时空来说,光的路径并没有改变;但相对于外部的观察者说它路径变成了漩涡状的细长线条,慢慢的进入到了黑洞中心,逐渐消失在黑洞的阴影里,再也不会出来。


这样的情形也许外部的观察者认为不可思议,光和一切物质从来都没有逃出过黑洞的魔掌。但对于扭曲的时空或光来说,它们仍然在沿着原来的路径运行,只是黑洞的引力使它们变得越来越扭曲,与原来的时空或光及所有物质差异越来越大,最后连渣都不剩,可以说是灰飞烟灭,什么也不会留下。

让黑洞拥有如此无上的神力就是它中心那个质量、引力、时空曲率无限大,而体积无限小的致密奇点,以使它周围形成几十万千米或几万光年的吸积盘,任何物质进入其内都无法逃逸,包括光。



想必大众对黑洞的理解已经足够多了,我也不想多做赘述。有什么不同的意见可以点评,来讨论讨论这个奇异天体。


弄潮科学


非常感谢题主贡献的问题。毕竟可见光的频率比较窄,我们就考虑电磁波的全波段作为“看”到黑洞的标准来讨论这个话题吧。我们需要假设,我们能距离黑洞相对较近的情况下去讨论这个话题,而不是在距离太遥远的情况,这样太复杂了。

第一、并不是所有的黑洞都是不可见的。有些质量比较小的黑洞就必须考虑霍金蒸发现象,也就霍金辐射,这种情况是可以看到的,它们会在一段时间内蒸发掉,从宇宙中消失。甚至有些质量很小的黑洞在蒸发瞬间会释放出炽烈的光芒。在20世纪70年代,英国科学家霍金等人以量子力学为基础,对黑洞作了更缜密的考察,结果发现黑洞会像“蒸发”那样稳定地往外发射粒子。考虑到这种“蒸发”,黑洞就不再是绝“黑”的了。霍金还证明,每个黑洞都有一定的温度,而且质量越小的黑洞温度就越高,质量越大的黑洞,其温度反而越低。大黑洞的温度很低,蒸发也很微弱;小黑洞的温度很高,蒸发也很猛烈,类似剧烈的爆发。一个质量像太阳那么大的黑洞,大约需要一个地球年才能蒸发殆尽;但是质量和一颗小行星相当的小黑洞,竟会在一秒钟内就蒸发得干干净净!

第二、黑洞不黑,所有的黑洞其实都在发光。如果我们在距离黑洞比较近的安全距离内去观察它们(当然了,不是用眼睛,而是用全波段的电磁波探测器),我们会发现,这些黑洞会发出自己的光芒,并且这些光芒会随着黑洞质量的增加逐渐的暗淡下去。

第三、对于黑洞的自发辐射和霍金辐射,我们都是难以探测的。这是因为1、小质量的黑洞很快会蒸发掉,我们难以发现;2、大质量的黑洞质量不断增大,它发光的能力越来越弱;3、黑洞都距离我们存在的空间比较远,以我们人类目前的探测手段,还难以发现它们。

第四、黑洞的无限红移面和事件视界面是光挣脱黑洞的极限。在简单的史瓦西黑洞模型里面,无限红移面和事件视界面重合。形成了一个以奇点为中心,半径为r的一个球面。当黑洞内的电磁波沿着径向逃逸到这个球面的时候,在奇点强大的引力作用下,它的波长变成无限长、频率接近于零。我们就说,在这个面上,光跑不出来了,我们就无法看到黑洞内部发出的电磁波。其实里面究竟发生了什么情况,科学家现在并不清楚。从理论上来说,电磁波跑不出来还有一个原因,从无限红移面到奇点的径向r是时间运行的方向。既然是时间方向,那就是不可能有物质是沿着时间相反的方向出来的。复杂的黑洞情况又有不同,我们就不在这里讨论了,只放上一张克尔-纽曼黑洞的剖面图,有兴趣的小伙伴可以了解一下。

第五、既然黑洞是看不见的,那么人类首张黑洞照片难道是假的?我可以负责任的说,那是真的照片,只是我们看到的其实并不是黑洞,而是黑洞周围吸积盘发出的光芒。吸积盘发出炽烈的光芒把它围绕着的黑洞包裹在中央,这就是我们看到的样子。其实这个也是很好理解的,依靠黑洞强大的引力,它会把那些宇宙中的物质吸引到自己的附近,这些物资在自身的相互作用和引力的作用下,形成等离子态,围绕着黑洞高速旋转。其中的反应跟其它恒星上的过程是一样的。当然这个吸积盘就是能发出光芒的。我们能看到的也就是这个。

希望上面的回答能解答题主的疑问,感谢小伙伴们的耐心阅读,如果您喜欢黑洞和物理有关的话题,您可以关注一下老郭的账户,谢谢您对老郭的支持。


郭哥论道


答案是肯定的,不是光无法逃脱黑洞,而是由于黑洞强大的引力扭曲了时空,使得光线无法穿透或被直接反射,相当于光线进入了一个死胡同出不来。

黑洞这个话题已经不新鲜了。不过,随着人类首张黑洞照片——M87*黑洞照片的问世,许多关于黑洞的猜想逐渐浮出水面,使得这个听上去比较吓人的极端天体又小火了一把。虽然这张照片看上去还不如二三百万万像素的老式手机拍的牡丹花清晰,而且有点像武汉人过早喜欢吃的“面窝”,但它的意义确实深刻的,主要体现在以下两个方面:

一方面它证实了爱因斯坦广义相对论的正确性,而且可以根据这一正确的理论指导后续各项工作;另一方面,这是科学界强强联合的典范,这个位于全球6个地点,由8个台站所组成的地球直径般口径的“虚拟望远镜”矩阵,为黑洞的“拍摄”提供了很好的照相机。

一般而言,天文学上都是以太阳为参照物,说某天体是太阳质量的多少倍,如首次拍摄到的M87黑洞,据说是太阳质量的65亿倍,而要形成太阳这样规模大小的黄矮星,其原始星云的质量要大于太阳的1069倍,即1069M⊙或2.12635E+30吨或356470729.3倍地球质量(太阳质量约为地球的33万倍)。

而且并非所有的恒星死亡后都会变成黑洞,而是可能会变成白矮星、中子星或黑洞,这起决于恒星自身的质量,这里有一个参数介绍了什么样质量级别的恒星最终会变成怎样的形态,即质量小于太阳1.44倍的恒星死亡后会变成白矮星,质量介于太阳质量1.44倍~2倍的恒星死亡后变成中子星,而质量大于太阳质量2倍及以上的恒星死亡后变成黑洞。

世间万物皆有始末,黑洞也不例外。虽然黑洞的形成经历了漫长的时间,但是这说明黑洞是宇宙间永久存在的天体,它也要经历形成、壮大、衰弱以及死亡的过程,由于霍金蒸发的存在,黑洞的质量会慢慢减小,不过这一过程同样漫长,动辄需要几十亿甚至上百亿年!


地理那些事


事件视界内部,时间停止,空间像时间一样变成单向移动。光子只能朝黑洞中心——奇点运动。


力222210953


黑洞改变了物质的原有特性,像我们燃烧橡胶变成了炭黑,能吸收光。光和物质进入黑洞被吸收出不来了。光是电磁波,黑洞的巨大引力对光没有任何作用。空间是真空,引力对真空不发生任何扭曲作用。黑洞吸收光提高了温度。物质进入黑洞增加了黑洞的质量。在黑洞内都分解后转变为氢元素,蒸发到宇宙。最后黑洞消失。太阳等恒星核聚变每时每刻消耗的氢元素得到补充。整个宇宙得以循环,不致于毁灭。


cx1944


个个都说奇点无限小,那也是相对的认为,我认为奇点的直径比地球大太多了。


清风91098676


科学领域创作者?连这个都不知道?答案就是空间被弯曲了。


zzzzZeus


很赞同,毕竟谁也没见过


用户3349530231256


在没有确定的结论以前,所有的推理都有可能是真的,所以我感觉不是没可能,


灬暧昧丶


我认为完全有可能!甚至是时空本身让黑洞强大引力场直接加速旋转!时空动态引力场很多都可以证明它是有可能存在的,红移 ,引力波 量子涨落 ,不确定性,假如有一天开发出曲速飞行它压根就是一个完美的动态引力场结构!


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