03.07 黑洞是怎麼形成的?黑洞裡有什麼東西嗎?

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黑洞是大質量天體演化的結果。

一般來說,質量在30倍太陽質量以上的恆星,最終都會演化為黑洞。恆星演化的動力就是其質量所產生的引力作用,在巨大引力下,恆星核心區域的壓力和溫度將會達到極高的程度。因此就會引起聚變反應,產生大量的能量,這也是恆星發光發熱的來源。

聚變反應就會消耗物質,也就早晚有消耗完的時候,因此當恆星內部不能再進行聚變反應產生能量的時候,恆星就會演化到下一個階段。根據質量不同,一般會有三個演化方向:8倍太陽質量以下的演化為白矮星,8~30倍質量的演化為中子星,30倍質量以上的演化為黑洞。

白矮星是依靠電子簡併力抗衡引力所形成的天體,如果質量更大,電子簡併力就無法抗衡引力,所以需要更有力的中子簡併力來抗衡,這就是中子星。但如果質量更大, 中子簡併力也無法抵擋引力,所以物質會繼續坍縮下去,就形成了黑洞。

黑洞由於巨大的引力,其表面的逃逸速度超過了光速,所以無論是光還是其他信息都無法離開黑洞表面,我們管這個表面叫做事件視界。在這個視界以內的事物我們是無法觀測到了,所以我們只能觀測到視界外發生的事情,也就是我們可以觀測到黑洞周圍的光和各種射線,但中間確實黑的。

對於黑洞內部,我們目前還無法確認那裡的物質狀態,因為在極高的引力下,物質已經分解破碎,我們目前的基礎物理已經不適用那裡的環境了。只能根據外部的引力推測,黑洞內部還是存在著大量的物質的,只是是以何種狀態存在就無法確認了。


寒蕭99


很高興回答這個問題,人們關於黑洞的認識歷程很漫長。對於它的瞭解也是隨著研究深入慢慢增加的。

黑洞是一種密度極大,質量極高,逃逸速度超過光速,能引起時空壓縮的一種天體。


一、如何發現黑洞存在

人們對於黑洞的研究起源於牛頓的萬有引力定律,F=G(M1*M2)/(R*R),通過萬有引力定律我們發現了逃逸速度,對於地球,就是第一,第二,第三宇宙速度。然後就有人提出猜測,一種天體如果逃逸速度大於光速,會是什麼樣呢,一名叫做拉普拉斯的數學家,就猜測了這種天體的存在,這是關於黑洞的最初認識(每一個NB的科學家都是數學家)。

愛因斯坦的狹義相對論和廣義相對論的提出,對於黑洞研究更進一步,有位數學家(是的,還是數學家)解出了愛因斯坦方程帶旋轉黑洞的精確解,理論上證實了黑洞的存在。不久之後,第一個觀測到了黑洞的存在,天鵝座X-1,第一個恆星級黑洞被發現。

理論和實際雙重證實了黑洞的存在。

二、黑洞是甚麼樣的

最初觀測到黑洞,但是都是通過計算得來的黑洞模型,大致就是上圖,很多人容易誤解,認為中間黑的就是黑洞,但是真正的黑洞是看不到的,中間黑漆漆的圓球其實是它的事件視界,真正的黑洞你可以認為在他的中心,米粒之珠,反正比這個黑球球小得多。直到2019年4月10日,第一個黑洞照片被公佈,它位於室女座星系的M87星系中心,長下面的樣子,算是真正“眼見為實”。

三、黑洞如何形成

黑洞按照質量大小分為三種,恆星級黑洞,中等質量黑洞,超大質量黑洞。

恆星級黑洞一般認為是恆星坍塌形成,比如太陽,恆星能量耗盡時,內部虧空,無法承擔外表的超大質量,會由外而內進行壓縮,當質量和半徑超過一定界限,逃逸速度超過光速,黑洞便形成了。

中等質量黑洞一般認為是恆星際黑洞融合而成。

超大質量黑洞一般位於星系中央,我們銀河系中央就是一個超大質量黑洞,有人認為也是小型黑洞融合而成,但是科學家發現在宇宙大爆炸時很短時間,黑洞便存在了,所以這些超大型黑洞來歷仍然是迷。

四、關於黑洞的猜想

由於黑洞的獨特特性,黑洞內部到底有甚麼,可以做什麼,就筆者瞭解有以下幾點,僅作參考。

一是進行時空旅行,由於黑洞超大的時空曲率,會導致內外時間流速不一致,裡面呆一天,外邊可能已經過了幾百年。

二是恆久儲物箱,黑洞裡沒有時間空間概念,可以存儲一些重要東西(當然得先扛得住內部撕扯力),就好比玄幻小說的空間戒指。

三是空間之門,有部分學說認為黑洞和白洞是通過蟲洞相連,通過黑洞進行空間跳躍。

四是宇宙孔洞,有人認為黑洞是我們宇宙的一個孔洞,通過它就可以脫離我們的宇宙,進入另一個天地。

猜測很多,但都還處於猜測階段,科學無止境,探索無極限。


信步天影


以下憑我已有知識回答。

1黑洞是怎麼形成的?

黑洞一般恆星塌陷,超星星爆炸而成。

2黑洞裡邊有什麼?

黑洞不是洞。黑洞是質量很大且密度很高的天體。萬有引力太大,就連光線都能被它吸收,而不反射出去。



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黑洞並不是恆星坍塌的結果,它同宇宙空間一樣是原本就存在的,它裡面什麼也沒有,它是一引力空間。


平常人246089341


質量極大,引力極大,一切都逃不了引力被吸進去,包括光線,因此不可見,故名黑洞,黑洞裡面有什麼東西真不知道,一切進去就出不來的地方,用什麼來知道里面是什麼東西。


抖麟殼顫


黑洞簡單的說就是物質的高密度集中,假如把地球變成黑洞,就是藍球大小,其密度大得難以想象。但訖今為止,誰也沒接近過黑洞,更談不上研究它,一切都停留在理論階段,僅此而已。


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