03.06 黑洞是啥?

厨界不求人


黑洞是一种超高密度的不可见物质组成的天体。

在浩瀚的宇宙中,可见物质仅占了非常非常小的一部分,仅占宇宙总质量的约4.9%。其余的绝大多数物质都是不可见的。而这些不可见的物质,一直主宰着宇宙的过去,现在和未来。

黑洞,就是其中之一。理论上,当一颗超大质量的恒星,在结束主序期后,由于其内部的压力,温度等诸多因素逐渐失去平衡,受自身引力和压力的影响,恒星的内核开始塌缩,同时因为反作用力,恒星外围开始极速扩张,恒星的内核和外壳分离,进入了“超新星爆炸”阶段。

当恒星发生“超新星爆炸”时,恒星内核急剧压缩,强大的压力可以将原子内的电子直接压入原子核中,与质子结合而变成中子。整个恒星的内核将变成只有中子组成的星体,这种星体就是中子星。如果恒星内核继续塌缩,巨大的压力超过了中子间都互斥力后,中子将被压碎,而进入夸克状态。这种超致密的由部分中子和部分夸克组成的星体就是“夸克星”了。如果此时恒星内核还继续塌缩的话,整个恒星内核将被彻底压碎,而成为了一个不可见的天体,这就是理论上的“黑洞”了。之所以不可见,是因为它的逃逸速度超过了光速。黑洞由于其巨大的质量而产生的巨大引力,可以吸收周围的一切物质,包括光在内。

然而,实际上,人类目前还没有从任何一个超新星爆炸的遗迹中心发现有黑洞的存在。也就得说“黑洞是由超新星爆炸产生的”这理论并没有得到证实。因此,黑洞如何形成的,仍然是个迷。

黑洞又是确实存在的,因为任何一个星系都因星系中心的引力而聚集在一起,这就需要星系中心要有一个超大质量天体来提供足够的引力。而能提供这种引力的,目前只有理论上没有质量上限的黑洞。比如银河系中心,就被认为是有一个质量超过400万个太阳质量的黑洞或者黑洞群。而仙女座星系中心的黑洞,其质量超过1亿个太阳质量。

由此可见,黑洞可能在宇宙形成之初就存在了,而超新星爆炸是不是能产生黑洞,则还需要实际观测结果来支持。


陌上云白


黑洞到底是什么?

黑洞-不可见很强大,一个物理实体,密度无穷大,扭曲光,拉扯物质,当接近黑洞时,时间也会开始改变,由于地心引力的强大,时间也会慢下来。

黑洞是如何形成的?

恒星是由巨量的原子组成,其中大部分是氢原子,它们诞生于气体云在自身重力下的坍缩,在核心里,氢会经由核聚变转换成氦,释放出巨大的能量,这种能量以辐射的方式对抗引力,这两种力量以一种微妙的方式维持平衡,只要核内存在聚变,恒星就能保持相对稳定的状态,但是对于那些质量远超过太阳的恒星,它们核内的热量和压力使得它们隔合成更重的元素,直到铁元素的生成,与之前生成元素不同,聚变生成铁,并不产生任何能量,铁元素在恒星内部不断生成,直到其数量达到临界值,辐射和引力之间的平衡突然被打破,核心坍缩,转瞬之间,恒星内爆,向核内填入更多质量,宇宙中那些更重的元素在此刻产生,而恒星在超新星爆炸中终结,爆炸或许会产生一颗中子星,但如果恒星的质量足够大,整个内核会坍缩形成一个黑洞。

黑洞的“黑”字代表视界线,“洞”代表什么?

我们看到的黑洞,其实看到的是视界线,任何东西想要穿越视界线,那就需要比光速更快了。所以我们只看到一个不反射的黑色球体。

“洞”代表了奇点,奇点的密度也许是无穷大,意思是它所有的质量都集中在空间内一个没有表面没有体积的点上,是其它完全不同的东西。

进入黑洞会发生什么?

黑洞并不像吸尘器一样吸东西,黑洞的周围时间流逝会不同,从外部靠近视界线时,一切物质的动作都会变慢下来,时间变慢,就好像被冻住了一样,慢慢变红, 然后消失。

黑洞极致地扭曲空间,视界线内部只有一个方向可走,(就像是在一条狭窄的通道内,每前进一步就无法后退了),黑洞的质量太巨大,即使只有微小的几厘米的距离,也会使得引力值产生数百万倍的差距,直到变成一条一个原子宽度的热流。

黑洞也有大小之分

有与恒星质量差不多大小的黑洞,质量只比太阳大几倍,直径堪比小行星。也有超大质量的黑洞,存在于每一个星系的中心,存在了几十亿年之久.

目前,已知最大的超质量黑洞是“S50014+81”,其质量是太阳的400亿倍,直径有2367亿公里,

是从太阳到冥王星距离的47倍,这么大的黑洞最终的结局却是蒸发,其过程称为“霍金辐射”。

“霍金辐射”

理解这个过程,我们需要聚焦真空,真空并不是真的什么都没有,它充满虚正反粒子,从真空中产生彼此湮灭,而当这个过程正好发生在黑洞边缘时,其中一个虚粒子会被接进黑洞,而另一个会逃逸变成一个实粒子,所以黑洞的能量在逐渐消失,这个过程的发生在刚开始的时候异常缓慢,随着黑洞变小这个过程越来越快,当它的质量与一个大型的小行星相等时,它辐射的热量相当于室温。当它的质量与一座山相当时,它的辐射热量与太阳相似,而在它生命的最后时刻,黑洞辐射消失,继而产生相当于数十亿核弹量的大爆炸,不过这个过程非常缓慢。


太空生物学


黑洞是死亡的恒星。

黑洞不是洞,黑洞里是恒星的一生。

宇宙之初有微恒星(宇宙氢气泡),有亚恒星(小氢气团),大恒星(氢气团组团)。恒星里的氦是后来产生的。

黑洞分大小,黑洞里边都是恒星能量变物质的的一生,核聚变的一生。主流说法超大恒星结局是黑洞,大恒星结局是超新星爆炸,中恒星结局矮星,微恒星结局是核聚变成“硅球粒”。

硅球粒是恒星陨石唯一特征。恒星陨石的形成主要有二个途径,一是恒量的喷射物,二是恒星转为超新星爆炸时幸存部分,因局部不含有碳球粒铁等金属元素,得以保留恒星时原貌。

黑洞是个过程,是个恒星以氢开始的核聚变过程。黑洞里的恒星不论大小,其初期“单氢细胞”“小氢细胞群”核聚变原理是一样的。

这几幅照片,都是“恒星陨石”



里发现的核聚变现场照片。是黑洞里恒星都必须经历的过程,不论大小黑洞里的恒星初期核聚变都如此。当然,越大核聚变形式形态越丰富。
上边这两恒星陨石里的白雪花白球都是《硅球粒》
,是恒星陨石唯一特征,都是黑洞里的恒星(细胞群)核聚变直接产出物。

黑洞是个概念,是个过程,是个结局,是恒星一生的命运。


大连富丽庭陨工周


黑洞的定义我们没有必要再复述,题主这么问肯定是向更加具体的了解黑洞是什么。详细的了解需要系统的理论学习,而我们这里要打一些不恰当的比喻来帮助理解,到底什么是黑洞?

我们生活在地球上,身边的东西没什么支撑的话就会向下坠落。这个问题可以问问牛顿,毕竟是他第一次用一种通俗的方法来解释引力:地球的引力会把苹果到地面上。

如果砸向牛顿的不是苹果,而是一颗巨大的榴莲,那么结果可能会有些不同,除了牛顿会生死未卜之外,地上也许会被砸出个坑。

那么如果不是榴莲呢?是个铅球,是个巨大的铅球,是一个几十米高的铅球,从几千米高的天上落下来砸到地面上会怎么样?

不好想象的话,我们可以参考陨石落在地上,或者从地球轨道上滑落的太空垃圾,亦或是一枚划过半个地球的洲际导弹弹头。即使是实心弹头,在引力的作用下砸向地面,除了会掀起一片尘埃之外,也许还有火光带闪电的特效。

这就是引力的力量。那么这和黑洞有什么关系?

当然有关系,那关系可大可大了。

陨石或者巨大铅球掉落在地面上的时候,因为引力势能转化,撞击的时候这些能量会变成其他的形式,引起化学变化。陨石坑看上去都像炸开的一样,而且显得异常温暖。

如果这些能量再集中一些,巨大一些,当然,地球上不会这样,如果在某个巨大的行星上,一座和地球质量一样大的高塔轰然倒塌,那么撞击过程中也许会有聚变产生。轰的一声,新的元素产生了,释放出了更多的能量,把这些残骸都炸上了天。这些尘埃飘上再落下来,又引起了一片爆炸。

这种炸上去又落下来引起爆炸,又炸上去再落下来的情况下,和我们的太阳就类似。太阳中心的核聚变把上面的物质炸出去,再落下来。这些物质在太阳的引力下跑也跑不掉,落下来又要被炸,非常的焦虑。这就是太阳上的对流。

当这些元素反应的能量日趋变少的时候,那些掉下来的东西就不会再被炸上去了,会逐渐向中心下沉。我们的太阳质量不够大,所以在经历过一些膨胀的阶段后,最终会因为这些东西都下沉到了核心,变成一颗白矮星。

那些再巨大恒星则不满足变成一颗白矮星。这上面的东西还会继续坍塌,上面的物质没有办法支撑这些被引力拉向中心的残骸,于是就克服了电子简并压力,电子被压进了质子里,变成了中子星。

如果质量再大一些的恒星,或者两颗中子星相撞,那么还会继续在引力的作用下坍缩,当中子简并压力也支撑不住这些残骸的时候,就再也没有任何力量可以阻止上面物质的倒塌,倒塌变得没有终点,直到整个天体坍缩成为一个点。

这就是黑洞。黑洞的中心是一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小,热量无限大的奇点。这是黑洞的本体。在黑洞之外,是一部分空荡的空间,在一定范围内,这里面光也无法逃逸。因为即使以光速,也没有办法达到这个范围内的逃逸速度,换句话说,这里的物体即使以光速前进,它的势能也小于从无限远到这里的引力做功。

所以黑洞周围一片黑不溜秋的区域,我们是看不到的,如果在足够近的距离,应该是可以看到周围有光的,但是这时我们也没有办法逃离这里了。不过在这个范围之外,也就是史瓦西半径之外,距离黑洞足够远的地方,就可以有东西跑来跑去了。所以黑洞通常在宇宙中看上去非常明亮,因为在史瓦西半径之外,有着明亮的吸积盘,这里都是恒星的残骸。

这就是黑洞,神不神奇。


蛋科夫斯基


黑洞密度极大,黑洞是连光线也无法逃脱.引力极大的星体。恒星燃料耗尽瞬间塌缩,就成了密度极大的黑洞。九宫八卦,混元玄天,宇宙无穷,时空无限。宇宙能量守恒.阴阳平衡,物极必反.阴阳转换,阳极生阴.阴极生阳,宇宙中此消彼长.生生不息。宇宙中,恒星产生能量为阳,行星和黑洞吸收能量为阴,而连光线也逃不脱.吸收一切的黑洞,又属于阴中之阴。有多少恒星产生出能量,就有多少行星和黑洞吸收掉能量。物极必反.阴阳转换,阳极生阴.阴极生阳,恒星燃料耗尽塌缩成黑洞,是阳极生阴,黑洞吸收足够能量爆发成超新星,是阴极生阳。宇宙既有恒星燃料耗尽塌缩成黑洞,也有超新星爆发。宇宙能量守恒.阴阳平衡。太阳系中,九大行星对应九宫格。金星木星水星火星土星,对应金木水火土。金克木,木克土,土克水,水克火,火克金,金又克木。金生水,水生木,木生火,火生土,土生金,金又生水。相生相克,循环往复,周而复始,生生不息。五行互生,五行互克,有克则生,无克则死。就象一部超级跑车,动力系统是相生,刹车系统是相克,如果无法给跑车装上匹配的刹车系统来克制,再强劲的跑车只能解体报废。这就是五行相生相克,有克则生,无克则死。科学的阴阳五行哲学宇宙观,诞生了中医科学。黑洞是恒星燃料耗尽,瞬间塌缩而成为密度极大的星体,黑洞属于阴阳转换的阳极生阴,超新星爆发属于阴极生阳。宇宙能量守恒.阴阳平衡,物极必反.阴阳转换,阳极失阴.阴极生阳,宇宙中此消彼长.生生不息。





66华99


万物皆有定时,即使是太阳也不例外。再过五十亿年,太阳就会衰老死去,它会逐渐膨胀,变成一颗温度更低的、更大的星体,可能会把地球也吞噬掉。这种星叫做红巨星。

不过还有一些恒星,不会像太阳这样死去。它们在死去时会向外抛射大量的物质和电磁辐射,然后紧紧地聚成一团。

我们知道,每一颗原子最外面都是电子,中间的小小原子核则是由质子和中子构成的。电子带负电,质子带正电,而中子不带电。当恒星聚成一团时,巨大的吸引力会将所有物质都向里拉,最终把电子也压进原子核里,让质子和电子的电性中和,都变成中子。这种星体体积很小但是质量很大,叫做中子星。

若是中子星进一步压缩,就会成为吸引力更强的星体。这种星体吸引力太强了,强到即使是光也无法从它里面跑出来。这种星体就像是在夜空中镶嵌的一个纯黑色的洞,什么东西都无法从里面跑出来。

这种星体,就是黑洞。

所以,黑洞是死去的大恒星,有极强的吸引力,它不是真的洞;恰恰相反,它是一个极标准的球性星球。

谢谢您的阅读,比心!赞同请点赞,欢迎在评论区和我讨论~


叶猛犸的故事们


一战德军的炮兵战营中有一位42岁的大龄上尉名叫卡尔·史瓦西。老卡和其他年轻的炮兵小伙子有点不一样,在打仗之余经常写写算算。除了算点常规的炮弹弹道方程,老卡还写了一大堆别人看不懂的演算草稿。直到1915年12月初的某日,他把一封带着硝烟味道的信寄给了自己的德国老乡爱因斯坦。

爱因斯坦拆开这封皱皱巴巴的信,惊喜的发现这正是他在11月25日发表的“爱因斯坦场”方程的精确解。这个精确解可不得了,老卡在信中的论文中描述了这样一种神秘的星体,如果某天体全部质量都压缩到很小的“引力半径”范围之内,所有物质、能量(包括光线)都被囚禁在内,从外界看,这天体就是绝对黑暗的存在,也就是——黑洞。逗比的是,老卡自己在文中坦言并不相信能在现实中观测到这样离奇的天体(物理现实)。

4月10日科学家第一次拍到的黑洞照片——M87*

老卡是没能活到亲眼观测黑洞的一天,但人类已经观测到了若干黑洞,而且还拍了照片。

这种在各大科幻片中常出现的黑洞,昨天再次出现在顶级学术刊物《Nature》(自然)上。这次是我国中科院的国家天文台刘继峰、张昊彤研究员领导的研究团队发现了一颗迄今为止最大质量的恒星级黑洞。这颗70倍太阳质量的超大恒星级黑洞远超理论预言的质量上限。

当然,这不是今天菠菜文章的重点。咱们接着说老卡。在这篇论文之后,老卡又在打仗之余继续计算爱因斯坦的方程,写成了第二篇论文。内容是关于量子论,最终得出了黑洞视界半径的“内史瓦西解”。不得不说,老卡是个天才。然而,不幸的是老卡在1916年在战火中罹患天疱疮去世了,享年42岁。

足见,物理天才也逃脱不了疾病的梦魇。菠菜想,要是那会医学能赶得上物理学的进步,说不定老卡可以为人类做出更大的贡献。


星空财富BJ


前段时间天文学家公布了黑洞照片,相信大家都没有看懂,给大家做一个科普。

在400多年轻牛顿提出万有引力定律过后,科学家知道了宇宙间是有引力的,还根据数学公式推算出地球的逃逸速度,为7.9千米每秒。

直到200年前有科学家测出了光的速度(此前认为光是没有速度的)就有人联想到逃逸速度,如果宇宙中有一个天体引力非常强,需要的逃逸速度都大于了光速会怎么样,这就是黑洞最初的设想,这个设想在接下来的100年里,主流科学家们都不认为宇宙中存在这样的怪物。

直到爱因斯坦揭示宇宙的时空和引力的关系,黑洞才再次被关注起来。爱因斯坦也认为黑洞会存在,但这是一个非常奇怪的怪物。

有了爱因斯坦这样的大神支持,有一部分科学家就认为黑洞真实存在,并且开始在理论上研究这个怪物,霍金就是这部分科学家中的一个并且是这个领域成就最大的一个(提出霍金辐射黑洞会蒸发)直到照片发布前,黑洞一直是理论上的东西,因为如此一部分科学家不相信黑洞的存在(因为目前的科学理论在黑洞身上都不太适用)。




这张照片是正对着我们的,水平向上倾斜了15度,图中黄色的圈是吸积盘中间的黑圈是黑洞,吸积盘是有物质在绕黑洞高速运动,吸积盘内部发生大量的摩擦撞击导致温度非常高,我们能看到这个发光的吸积盘。吸积盘的运转方向是顺时针方向,大家能看到吸积盘的下部亮一些,上部暗一些,亮的部分是靠近我们的一端,暗的部分是远离我们的一端,但这不是亮暗的原因,是因为相对论效应,因为吸积盘在转动,向我们方向运动的物质我们看上去会亮一下,远离我们的物质看上去会暗一些。通过这张照片科学家还能判断黑洞的自转情况,以及时空的扭曲程度等等一些关键信息,帮助我们验证前人科学家的一些理论。(这张照片符合相对论的预测)


不灭的星空


黑洞没有奇点,没有质量。相反黑洞是个负量,是由场引形成的旋,如水旋,旋心不是质量形成,是落差形成,即黑洞由负引力形成的时空极限弯曲漏斗,故吸引到奇点的质量马上转化为射线能量排出,让黑洞中心继续保持空质量状态。 黑洞大小和转速与中心质量也没关系,正如人手拿摆绳360度转动,速度快慢或离心大小与拿摆绳的人的质量大小没任何关联。 黑洞空无理论是我研究成果,望大家多深化,多提建议!

北纬30.4802560087 东经104.1371820611成都,特大暴雨,梦之城被淹,锅碗瓢盆全用上https://mp.weixin.qq.com/scThQ5oeoIbRmeJFwbT47xg

黑洞没有奇点,没有质量。相反黑洞是个负量,是由场引形成的旋,如水旋,旋心不是质量形成,是落差形成,即黑洞由负引力形成的时空极限弯曲漏斗,故吸引到奇点的质量马上转化为射线能量排出,让黑洞中心继续保持空质量状态。 黑洞大小和转速与中心质量也没关系,正如人手拿摆绳360度转动,速度快慢或离心大小与拿摆绳的人的质量大小没任何关联。 黑洞空无理论是我研究成果,望大家多深化,多提建议!


郎十点三


黑洞就是超新星爆炸产生的一种天体。

在黑洞周围粒子密度无限大,粒子频率无限快,即使光一旦到达黑洞视界范围内都无法逃逸出去。

因为黑洞周围的粒子密度无限大

所以黑洞周围的温度会很高,在这种温度下很难发生一切都理化反应。

哪怕因为粒子碰撞导致能量逃逸出黑洞。那也是因为能量没有质量。


黑洞的中心可能是密度无限大的固体或者是密度已经很大很大的粒子群。就和一锅粥一样。

黑洞自己也在旋转和移动。角动量和爆炸前的超新星一模一样。所以黑洞经过的地方,无论是行星还是恒星都会被吞噬,并且释放大量的能量,产生耀眼的光。


分享到:


相關文章: