03.05 因为黑洞不可逆,是否意味着整个宇宙最终会被黑洞(们)吞噬,黑洞-奇点-大爆炸这样反复实现宇宙的轮回吗

秦潇铭


黑洞一旦产生,也不是不可逆转。因为还存在着霍金辐射。霍金辐射虽然没有被实验所证明(实验条件太苛刻,需要制造一个量子黑洞),但科学家们普遍认为它是存在的。

图:霍金辐射:在视界附近成对产生的虚粒子,其中一个进入黑洞


,另一个逃逸。进入的虚粒子会消耗掉黑洞的质量,逃逸的会被提升为实粒子

霍金辐射十分的微弱,以人类目前的手段还无法探测到它的存在。一个超大质量黑洞要蒸发完,需要约10∧90年。

只要物质和能量进入了黑洞的一定范围之内,迟早都会被黑洞吞噬掉的。但黑洞吞噬掉它周边的物质后就不会再吸收物质了。例如银河系核心的黑洞,它能够吞噬掉的最多只有银核处的物质。虽然整个银河系都围绕着黑洞运转,但由于引力和离心力达到了平衡,银核周边的恒星是不会掉入黑洞之中的。

图:银河系

宇宙的最终命运有几种猜测:

持续膨胀:宇宙的膨胀速度越来越快,空间膨胀的速度会太快,使得星系、行星系分解,到最后甚至连原子都会被撕裂。这也被称为大撕裂。

停止膨胀:宇宙大爆炸的能量与引力达到了一个平衡的状态,宇宙停止膨胀。这是一个最好的情况,这样的宇宙环境能够使生命存在更长的时间。但这也是一个最不可能发生的情况。即使是这样,宇宙也会“热寂”,即:恒星不再产生,现有恒星燃料耗尽。由于量子的不确定性,使得宇宙各处的温度仅略微高于绝对零度。

收缩:当宇宙膨胀到一定程度,宇宙大爆炸的能量耗尽,空间在引力的作用下收缩,最终回到奇点,这就是大收缩。如果返回奇点后又再一次爆炸,形成一个新的宇宙,这就叫做大反弹。

宇宙的未来取决于宇宙的物质和能量密度,即Ω的值,见上图。目前观测到的宇宙物质密度支持Ω小于0的情况,即:宇宙可能会无限膨胀下去。


讲科学堂


首先来说,黑洞并非是不可逆的。

现代科学认为,宇宙中的黑洞主要有三个诞生途径,第一种是宇宙大爆炸初期,由于物质高度集中在引力的作用下塌缩形成的原初黑洞;第二种是大质量恒星在演化末期,由于其自身释放的辐射压无法抵挡恒星外层物质的塌缩效应,经过超新星爆发后,致密的内核会形成黑洞奇点;黑洞的第三种诞生方式是宇宙中高密度天体的撞击融合。

黑洞拥有极强的引力场,包括光线在内的任何物质,一旦位于黑洞附近都有可能被其吞噬。但是现代科学认为,黑洞更像是“饕餮”而非“貔貅”,海森堡的不确定性原理认为,真空中无时无刻不在产生虚粒子对,同样这些虚粒子对也可能产生在黑洞附近,因此就存在虚粒子对中某一个粒子被吸入黑洞的情况,一旦这个过程发生,吸入的虚粒子将造成黑洞质量的损失,而剩下的虚粒子则会转化为实粒子从而逃离黑洞,这个过程也被称为霍金辐射。由于霍金辐射效应的存在,黑洞在没有物质补充的情况下,总有一天也会蒸发殆尽的,而且伴随着宇宙的膨胀,任何物质都趋向于互相远离状态,因此我并不认为宇宙最终可能会被黑洞吞噬。

虽然宇宙不会被黑洞吞噬,但是也有理论认为我们的宇宙本质上就是一个黑洞。

这个理论源自于“黑洞宇宙模型”,和我们广为熟知的宇宙大爆炸理论不同,黑洞宇宙模型认为我们所处的宇宙本身就是一个黑洞,而我们宇宙中的黑洞则是另一个宇宙,同一层级的黑洞碰撞从而形成更大的宇宙。黑洞宇宙模型虽然看起来荒谬,但是也有一定的“证据”,比如以我把我们的可观测宇宙看做是黑洞,其960亿年的可观测范围和10^80g的质量和黑洞理论符合的很好,从这点看我们的宇宙和黑洞确实存在某种相似性。


那么我们的宇宙还会回到“奇点”状态吗?

现代天文观测发现,我们的宇宙处于膨胀状态,但是科学家同样认为,如果宇宙中的物质密度超过临界密度,那么在物质引力带来的收缩作用下,宇宙的膨胀将会逐渐减缓,进而处于平衡状态,或者转变为收缩状态进而重新回到奇点状态。宇宙中物质密度的大小决定了引力能否处于主导地位,但是现有的宇宙模型认为,由于暗能量的影响,我们的宇宙在未来更可能趋向于无限的膨胀状态。因此我们的宇宙可能不会回到“奇点”状态。

感谢浏览,我是漫步的小豆子,谢谢。


漫步的小豆子


从理论上来看整个宇宙可能会被黑洞吞噬吗?

黑洞曾经是史瓦西用爱因斯坦的广义相对论引力场方程中推导出来的一种天体,从理论上出现的那一天起就引人瞩目,不仅仅是因为它是广义相对论和量子力学冲突的焦点,还有是它的各种特殊属性实在是太让天文学家们好奇了!

一、黑洞是天体引力坍缩的结果,其奇点的密度无限大;

二、视界内逃逸速度超过光速;

三、白矮星、中子星温度一个比一个高,坍缩到了奇点的黑洞温度却很低;

四、霍金辐射是否真的存在?

五、黑洞不挑食;

........

当然我们并不太关心黑洞的其他特性,但看黑洞啥都“吃”这副德行,真担心它有一天把宇宙给吞了,那么怎么来计算黑洞是否能把宇宙给吞了呢?我们以宇宙中最大的黑洞,太阳的660亿倍的类星体Ton618为例,看看它有可能吞噬掉整个宇宙吗?

目标:计算Ton618是否能吞噬整个宇宙

条件1:天体的逃逸速度

条件2:哈勃常数(以普朗克卫星2015年测量的68.7KM/S/MPC为准)

结论,只要在百万秒差距处的逃逸速度小于宇宙膨胀的速度,那么我们就认为TON618不可能吞噬了宇宙!因为宇宙在不断的膨胀中!

太阳的质量:1.9891*10^30千克

万有引力常数G=6.67×10^-11 N·m2 /kg2

逃逸速度公式:

将上述数据代入公式计算得:

v=23829.0679米/秒

即660亿倍太阳质量的类星体Ton618,在百万秒差距位置的逃逸速度为23.83千米/秒,远小于宇宙膨胀的68.7千米/秒!因此我们有理由认为它不可能吞噬了整个宇宙!不过有一点要提醒下的是,即使宇宙不膨胀,绝大部分的星系运动速度都超过23千米/秒,甚至数百千米或者更高!所以想要吞了宇宙是不可能的!


星辰大海路上的种花家


感谢头条小伙伴贡献的话题。先给出我的个人意见,目前科学家对于宇宙的了解还很不够,所以对这个问题还不能给出明确的回答。

首先,黑洞并非不可逆

天文观测表明,宇宙中存在着无法计数的黑洞,就包括我们银河系的中心也有一个超大质量的黑洞。然而,银河系是稳定的,否则,我们的太阳系的稳定也会因为这个超大质量黑洞被破坏,我们人类也就无法生存了。

黑洞在把自己附近空间中的物质吞噬以后,就无法再长大了。这是因为,黑洞视界之外,也是跟其它的天体没有什么区别,那里就是引力的天下,黑洞会跟其它天体之间建立新的引力平衡关系。天文学家发现的大多数黑洞,都是通过观察恒星的运动方式来发现的。

很多人认为,黑洞就是一个只吃不吐的“貔貅”,它不断的吞噬自己周围的物质,不停地长大。然而事实是,黑洞并不是恒星的尸体,它只是恒星演化的一个阶段,也会缓慢散发能量,这被称为霍金辐射。霍金辐射表明,理论上,一个黑洞由于能量散发,最终会完全消失,但是这个过程将极其漫长,甚至可能会伴随宇宙成长的整个过程。

其次,“目力”所及仅在哈勃球之内

在科学技术的支持下,能上天入地,能发射人造卫星、宇宙飞船,有移动互联网,4月份拍摄到了第一张黑洞照片,利用广义相对论宇宙学,研究宇宙的演化。看上去,科学家好像很厉害的样子,然而真相是,我们对宇宙真的还很“无知”,对于宇宙是怎么来的,又将到哪里去,还不能给出明确的答案。

虽然,主流科学家们都接受了宇宙大爆炸学说。然而,这个学说的主要证据之一是哈勃定律。就是说,天文观测表明,宇宙中所有的天体都在离我们远去,越遥远的星系,退行速度越快。用这样的观测结果,反过来推测,则宇宙必然是从当初的某一点(奇点)“爆炸”而来。然而,这样的观测有一个明显的问题,那就是,我们“目力”所及不过是哈勃球范围之内,对于哈勃球之外,我们一无所知。

第三,“暗物质”和“暗能量”无法探测

爱好科学的小伙伴们可能都听说过“暗物质”和“暗能量”吧?暗物质是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质,它可能是宇宙物质的主要组成部分,但又不属于构成可见天体的任何一种目前已知的物质。暗能量是驱动宇宙运动的一种能量。

简单来说,暗物质表现的更像普通可观测到的物质,贡献引力;而暗能量则与日常物质大相径庭,贡献斥力。它和暗物质都不会吸收、反射或者辐射光,所以人类无法直接使用现有的技术进行观测。

结束语

通过前面的分析我们可以看到,与100年前比,我们对于宇宙的认知可以说是前进了一大步。但是随着我们对宇宙了解得越多,我们发现,不知道的也更多。对于宇宙最终命运的这种严肃的话题,科学目前还不能给出答案。

不过,科学还在路上,有理由相信:找到答案只是一个时间问题。

关于这个问题,小伙伴们,你们怎么看呢?欢迎在评论区,留下您的宝贵意见。


郭哥聊科学


这段时间,关于黑洞的讨论一直很多,也有很多人对黑洞有了更加深入的一些了解,大家都知道黑洞是一个贪婪的家伙,一旦进入它范围的物质就再也跑不出去了,连光都跑不出去,所以,有人就在担心,黑洞会不会逐渐宇宙中的物质慢慢都吸进去,然后最后宇宙毁灭呢?

图腾可以告诉这些朋友,不用瞎担心了,黑洞并不会无限制的把周围的东西往过吸的,黑洞吞噬的只是在它事件视界内的物质。

科学家推算,在所有的星系中心,包括我们所在的银河系都会有超大质量的黑洞,如果黑洞会一直疯狂吞噬的话,这些星系也早就没了。

跟随黑洞吞噬宇宙说法还有一个有意思的预测,宇宙会不会处于黑洞吞噬宇宙——形成奇点——大爆炸这样的循环呢?

首先我们了解一下,现在科学家们经过苦苦的研究,找出几种宇宙终极命运的可能性吧。

第一 大撕裂

大撕裂假说认为,宇宙中的暗能量的密度会随着时间的增加而增加,这就会导致宇宙的膨胀速度越来越快,而宇宙的膨胀速度如果越来越快的话,宇宙中的所有物质最终都会被撕成最基本的粒子,甚至时间都会被撕裂......

第二 大冻结

大冻结假说也称作“热寂”。这种假说认为,宇宙将来会变成一种没有热力学自由能的状态,也就是说宇宙达到了一种热力学学平衡的情况,同时温度到了绝对零度,这个时候任何物理过程停滞,任何生命都不复存在了。

第三 大坍缩

大坍缩假说认为,如果宇宙内的物质随着时间的推移不断减少,导致引力占据了支配地位的时候,大坍缩就会出现,引力不但会导致宇宙开始进行收缩,甚至,会出现我们难以理解的时间倒流现象,我们的一生很可能是从坟墓开始在子宫里结束,地球也会从郁郁葱葱变的重新荒芜,而宇宙也会不断的处于大爆炸——大坍缩——大爆炸——大坍缩的状态。

不过按照当前的观测数据,宇宙的膨胀速度是在不断加快的,所以大坍缩理论目前并不被观测数据所支持(当然,也有可能是目前还未到膨胀变缓甚至开始坍缩的时期)。

而本文一开始所提到的黑洞——奇点——大爆炸这种循环理论,和大坍缩有某种类似,但是这种情况其实不会发生的,首先,黑洞并不是在无限制吞噬周边物质的,它吞噬的只是不幸进入它时间视界的物质,其次,黑洞也并不是只进不出的,黑洞是会蒸发的,这就是根据量子理论,1974年由著名物理学家霍金提出的霍金辐射现象,按照霍金理论,黑洞并不是永久存在的,它也会“蒸发”掉,最后,由于暗能量的负压作用,黑洞一般是不会发生碰撞的,也不会出现互相吞噬的情况的。

所以这这,图腾可以告诉那些担心黑洞会吞噬全宇宙的同学,安啦安啦,人家黑洞是没有那么丧心病狂的好不好,好好生活好好工作,相比起宇宙的时间跨度来说,我们这几乎等于一瞬间的生命简直太短暂了,太过担忧这些就没必要啦~。

我,图腾,你,关注。


图腾观天下


如果将宇宙比作人体的话,黑洞就如同肌肉撕裂或者烈火灼伤之后的伤口,为了自愈,它必须要吸收营养,但有一个临界点,当达成某种平衡的时候,它或者消失或者成为疤痕,作为疤痕的黑洞往往是肌肉组织之间经过博弈重新平衡的力量,比如银河系中心的黑洞,成为维系整个组织的源动力,当然这种力量也会此消彼长,这也是身体组织更新换代的方式,对于人类来说星系之间的碰撞毁灭当然是石破天惊,但是对于宇宙来说,就像我们人类手指脱皮一样的自然。


高维宇宙观


那么我们的宇宙会面临一个什么样的未来呢?宇宙是否在无限的扩张然后收缩然后再发生大爆炸的呢?首先想要了解宇宙的未来,我们就需要知道,目前来看呢,我们的宇宙正在加速的膨胀。支持宇宙膨胀的东西就是神秘的暗能量,我们的宇宙中存在着两种看不见的物质,它们分别为暗能量和暗物质,暗能量代表的宇宙的扩张。暗物质则代表宇宙的凝聚。、

通过计算宇宙膨胀的数值,可以将能得出这两种能量的占比情况,结果我们发现宇宙中70%的是暗能量,25%的是暗物质,而剩下的5%则是物质。如果暗能量大于暗物质,那么这也就解释了宇宙为何在膨胀,并且在加速的膨胀。如果这种规则不改变的话,那么未来的宇宙将会变得无限的大。而我们将宇宙的这种结局称之为大扩张。

那么什么是大撕裂呢?我们知道太阳系之所以存在完全是因为太阳,而银河系之所以存在完全是因为银河系的中心,暗物质的作用就是将星系凝聚,使星系变为一个整体来抗衡暗能量,刚才我们所提到了暗能量支持宇宙加速膨胀,如果宇宙的膨胀速度过于快的情况下,就会将物质撕裂,如果今天的宇宙一直加速一直加速,那么重一天宇宙中的所有物质都会被撕成碎片,连基本的原则都不存在。而我们将宇宙的这种结局称之为大撕裂。

另一种就是我们所说的大循环,大循环其实非常的好理解。宇宙为什么发生大爆炸?原因在于,宇宙在大爆炸时,它的内部已经极为的不稳定,通过对宇宙的内部物质分析,你会发现依然是暗物质和暗能量在捣鬼。

大爆炸之后宇宙就开始膨胀,如果暗能量在膨胀的过程中慢慢慢慢的减少,暗物质就会占据上风,暗物质产生的引力和重力就会使宇宙开始凝聚,最终宇宙中所有的物质都会化为一颗黑洞的食物,当黑洞将宇宙吞噬完毕的时候,它就会开始被引力压缩,能量和质量不断的在消耗,最终变为一颗密度极小的奇点,然后它过段时间又开始爆炸了,科学家将这种结局称为宇宙大循环!

我是宇宙V空间,一个科普天文爱好者!本文由宇宙V空间原创,转载请注明出处!如果你对这篇文章有疑问,请在下方评论和留言!

宇宙V空间


“黑洞”究竟是什么?估计爱因斯坦亲自来说,可能也无法解释清楚。虽然是他提出了惊世骇俗的“相对论”,霍金又在此基础上,发行了地球人都知道的“时间简史”,从而让许多人,甚至科学家都相信了““造物主”般的“黑洞”存在。

这不,就在不久前,西方科学家们通过地球上多个射电望远镜,捕捉到距离地球5500万光年的“黑洞”事件,通过黑洞视界外高速绕行的“云积盘”发出的射线或者光,在超级计算机的计算模拟下,“还原”或者说了合成了“黑洞”的第一张图片。

刚发出图片时,由于好奇就在百度评论区提出了自己质疑的观点,不过很快就被发文者删除了,在这里,我再重新提出以下疑论:

第一点:多个射电望远镜捕捉到的射线辐射,是如何确定是5500万光年距离的“黑洞”,面对如此遥远的距离,一个如此小的“眼睛”是如何精准对焦的,就算能够完全点对点,它们之间客观存在的别的宇宙射线辐射和光波干扰是如何过滤掉的,如果其中有一丝丝的遗漏,都会导致“失之毫厘 缪以千里”的错误结果。

第二点:假设“黑洞”图片是真实的,就是5500万光年的真实事件,如何确定它一定是拥有巨大引力,使光也无法逃逸的超光速的引力“黑洞”呢?也许,它仅仅只是“气恒星”停止核聚变后,形成自身引力下,坍塌为高速自转的灰物质“云漩涡”,而漩涡中心依然可以是不可观测到的“黑洞”-真空。

这也说明了“黑洞”之所以有边界,是因为它依旧是约束在即有宇宙法则下的恒星正常死亡。不仅不会对时空造成破坏,甚至对边界外的星体也影响甚微。这也就间接证明了绝对的“时间”和绝对的“空间”是不可改变的,是“永常”的,改变的只有物质的形态和属性,是“无常”的。

第三点:对于5500万光年的“黑洞”,经过几千万年的演化,科学家们是否能推测出现在的它,是“凉凉了”,还是业已“重生”?

那么有人会问,为什么你一个连科幻迷都算不上的都“敢”质疑,人家那么多科学家都出来为之“背书”呢?

是的,论专业知识,脑洞容量上,咱和人家科学家有着云泥之别。既然专业上说不过人家,咱可以在“人性”上提出“有力的“辩论”。

一种可能是科学家掌握了咱普通人无法知道的“黑证据”,比如在“粒子对撞机”中有些近光速微子发生了类似现象,进而由微观引申到宏观中。

第二种可能“迷信”权威,认为爱因斯坦的99个命题是对的,那么就认定他第一百个命题必定是正确的。进而认可时空扭曲,由“爱-罗森桥”直通“黑洞”。

第三种可能是商业行为,天体物理学虽然对人类未来以及地外探索有着特别重要的作用,但也是特别烧钱的学术,几十年来科学家们为了推动天体理论物理的进展,大资金投入升级观测设备和人才培养,导致政府和金主赞助杯水车薪,于是,搞出些“大动静”,以吸引外来更多的投入资金,引起世人的更多关注和热情。

第四种最可怕,观测的“黑洞”都是特别遥远的天体,数十年,甚至几百年,几千年都可能无法定论,如果让某些疯狂的人拿来利用,让人类的思想吸入那个“黑洞”,也许比过去漏洞百出的“神造论”更能蛊惑人心。

以上仅是作为痴人梦语,有偏颇处,敬请见谅。


低到尘埃里看世界


宇宙中的黑洞不可逆,是在说Ta吞噬星空的物质时,统统粉碎吸收,巨大的力量人类不可想象。

黑洞,不是我们平常人想到的,“是一个点而已”。错了,黑洞并不小,其码比地球大。远看一个点,近看一大片。

黑洞,Ta是由大恒星死亡时,演化而成,是宇宙中的局部现象。就象一条大河中有几个旋涡,影响不了大河东去的步伐。

黑洞,因为是黑,黑得有阳光照到时一样黑。也就是说,光射到时,黑的本质不变,你照你的,我黑我的。

黑洞,不会一味的吞噬,当质量大到足以影响宇宙局部原本稳定规律时。星系中乱了章程,碰撞开始,爆炸发生。旧的,会由此变为日后的,新的。

黑洞,不是一个,而是N个。不会形成所谓的奇点,那是虚的。

黑洞,吞噬了部分物质,使Ta有足够的能量牵扯各类星体(银河系黑洞即是),按现在规律运行。是破坏旧天体,再造新天体的动量源头。但是,如打仗靠的是士兵一样,各星体互相碰撞爆裂,才是最主要的。星糸旧的破坏了,新的演绎开始了。不过,也仅仅是宇宙中的局部。

宇宙无限大,无始无终,不是局部是啥?对吧?



奇石致远


我突然感觉宇宙不是因为大爆炸产生的了。。。。

如果延续的话,就是量子和所有物质共同纠缠的一个结果。

起源的话可能就是量子给所有物质赋予了个属性,但是纠缠的结果是什么也没有。所谓的超视距也仅仅是信息流通的一个产物。如果找到个现实的物理粒子,在反方向还存在另外个不同的粒子。

但是他们只和量子纠缠,所以只是粒子的形式存在,因为现实的粒子和量子的信息赋予已经产生改变,所以就原本的单一粒子你压根发现不了那个世界。即使发现了,你的身体也进去不进去,因为已经产生不同的表达方法,产生不同机制了。如果再还原那么就是所有的总和加起来等于0。能量在量子的正反两个方向也等于0。物质的正反对应也等于0。


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