從量子領域看黑洞裡都有什麼?


從量子領域看黑洞裡面都有什麼?

黑洞是現代廣義相對論中,宇宙空間內存在的一種天體。1916年,德國天文學家卡爾·史瓦西通過計算得到了愛因斯坦引力場方程的一個真空解,這個解表明,如果將大量物質集中於空間一點,其周圍會產生奇異的現象,即在質點周圍存在一個界面——“視界”一旦進入這個界面,即使光也無法逃脫。這種“不可思議的天體”被美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒(John Archibald Wheeler)命名為“黑洞”。 2017年12月7日,美國卡耐基科學研究所科學家發現有史以來最遙遠的超大質量黑洞,其質量是太陽的8億倍 。2019年4月,事件視界望遠鏡合作組織揭示了黑洞的個直接視覺證據,也是首張“黑洞照片”。研究組使用八臺無線電觀測臺捕捉了Messier 87星系中心超大黑洞的光環。

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那麼黑洞是怎麼形成的呢?從量子領域看,物質和能量波是能量在兩種不同運行方式下形成的兩種不同形態。一種形態是能量以波的形態以光速向外幅射,如電磁波、光波等。


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另一種形態是能量以光速進行自旋封閉式運動,表現出粒子的形態和特徵。

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這種自旋態形成的粒子有兩個最顯著的特徵,一是自旋態的能量具有運動的封閉性,從外部觀察,它是構成物質的最基本的粒子形態。二是自旋態形成的粒子周邊具有無限大的引力。因為引力作用,無數粒子聚成物質。

但是當物質的密度大到一定的程度時,引力勢能佔壓倒性的優勢,所有物質又被空間擠壓形成高密度的中子星,最終坍塌,形成黑洞。

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在黑洞中,任何物質都不會存在,組成物質的基本粒子如中子、電子、質子也不會存在。此時,黑洞中只允許能量波(量子)存在其中,也就是說,黑洞是由高能的能量聚集體組成的,只是這裡的能量波再無法逃逸出去。

這或許就是我們宇宙大爆炸之前的狀態。當宇宙的收縮至奇點時,就再也無法進行下去了,於是,宇宙開始反轉,以大爆炸的形式,誕生出新的宇宙。

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