黑洞的内部究竟是什么

不谙世故2023-04-28  24

目前从科学的角度来讲,黑洞的内部其实本质就是一个质量非常高的星球,打个比方说吧,如果把我们的地球压缩到不足一公分,那么很有可能就会形成黑洞了,如果把太阳压缩到一个皮球的大小左右的时候,也很有可能形成黑洞,简单的说就是把一个非常非常大的星球,质量不断的提高和压缩到一定程度的时候就会形成超级强大的引力,这种引力甚至连光都逃不掉,所以从外表上来看,黑洞就是一个深不见底的无底洞,不过其实黑洞也是有质量的,但我们需要注意的是,虽然表面上可以这样说,这一点也是爱因斯坦证实的,但是任何人都没有触碰过黑洞,这也是不可能的,所以黑洞还存在着很多猜想和说法,比如以下几种是比较主流的:

1、通向多维宇宙

多宇宙空间现在一直是被证实的,从数学上的角度来讲,最多可以计算出八维空间,而我们现在生活在三维空间,那么如何达到比三维更高维度的空间,一直是人类在猜想和研究的主要课题,这前面就有很多科学家提出黑洞,会不会把空间压缩之后进入了多维雨露空间。

2、时空隧道

时空隧道一直是一个科学家们非常喜欢讨论的话题,虽然现在人类的科技水平还无法完成时空隧道这种非常科幻的现象,不过也有很多科学家在猜想,会不会我们经常说的黑洞就是一种时空隧道呢,只不过我们现在无法接近黑洞而已。

3、黑洞有两个方向

从原则上来讲,黑洞虽然具有极其强大的引力,甚至连光都逃不出黑洞的细烟,但是这边吸引进去的东西有没有可能在另一边被吐出来呢?这也是科学家的一个猜想,如果真的实现这个猜想的话,那么黑洞吐出来的另一边是哪里呢。

一个 奇点!!

所有物质都被压缩在一点,即奇点!

黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”,其实不然。所谓“黑洞”,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。

根据广义相对论,引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。

等恒星的半径小到一特定值(天文学上叫“史瓦西半径”)时,就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时,恒星就变成了黑洞。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“隐形”的,等一会儿我们会讲到。

那么,黑洞是怎样形成的呢?其实,跟白矮星和中子星一样,黑洞很可能也是由恒星演化而来的。

我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力与压力平衡。

质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。

这次,根据科学家的猜想,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径),正象我们上面介绍的那样,巨大的引力就使得即使光也无法向外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。

与别的天体相比,黑洞是显得太特殊了。例如,黑洞有“隐身术”,人们无法直接观察到它,连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么,黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢?答案就是——弯曲的空间。我们都知道,光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论,空间会在引力场作用下弯曲。这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线,而是曲线。形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。

在地球上,由于引力场作用很小,这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围,空间的这种变形非常大。这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以,我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,这就是黑洞的隐身术。

更有趣的是,有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球,它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”,还同时看到它的侧面、甚至后背!

“黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着,新的理论也不断地提出。不过,这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友可以去参考专门的论著。

按照相对论的解。黑洞里只有奇点,RN黑洞的外视界里面还有个内视界,克尔黑洞外视界内有个内视界,还有个内无限红移面,奇点变成奇环。

资料拓展:

黑洞是一个超级致密天体。

它无影无形,体积趋于零,但密度却无穷大。

黑洞有着超乎我们想象的强大引力,能吸走它周围的一切物质,连光线也不例外。

任何物体只要进入离黑洞一定距离的范围内,就会被黑洞吞噬掉。

黑洞是变为超新体的恒星在爆发后遗留下来的超压缩的核。所有的黑洞基本结构的相同,中心的奇点部分被一个不可见的边界围着,我们称这个边界为“视界”,视界的尺码叫史瓦西半径,任何东西一旦步入视界范围就难以逃脱。

还有一种黑洞是旋转的,它像一个宇宙漩涡,里面有一个内部视界。据计算,部分黑洞的质量是太阳的几百万甚至几十亿倍。它们潜伏在星系的中心,由巨大的气体坍缩而成。黑洞按其体积可分为大,中,小三类。黑洞无影无形,科学家们只能根据它的强大吸引力,判断出宇宙间黑洞的存在。

未解之谜呢

黑洞是恒星坍塌后的产物,引力强大到可以吞噬光线,甚至连四维世界的时间也无法逃脱,所以你问黑洞里面有什么,这个问题恐怕连最牛X的科学家也无法回答,但可以肯定的是,黑洞里面很黑很黑,一丝丝光线都木有。

黑洞的空间和时间的概念是没有的,就是无限,宇宙是有边界的!

黑洞是一个时空的黑暗区,由一些质量颇大的星体经重力塌缩后,所剩余的东西就成了黑洞。它的基本特徵是有一个封闭的视界,这视界就是黑洞的边界,一切外来的物质和辐射可以进入这视界以内,但视界内任何物质都不能从里面跑出来。我们可用一句”有入无出”来形容它。

黑洞产生之谜?

当一颗质量相当大的星体之核能耗尽(超新星爆发)后,残骸质量比太阳质量高3倍的恒星核心会演化成黑洞(若中子星有伴星,而中子星吸收足够伴星的物质,也能演化成黑洞)。在黑洞内,没有任何向外力能维持与重力平衡,因此,核心会一直塌缩下去,形成黑洞。

当物质掉进了事界,纵使以光速计算,也不能再走出来。

爱因斯坦以几何角度把黑洞解释为空间扭曲的洞,物质随空间而行,如果空间本身就是洞,是没有物质可逃出的。

黑洞分为四种:

恒星演化出来的黑洞、原始黑洞、重量级黑洞和研究中的中量级黑洞。

黑洞也有界限?

当一个黑洞形成后,所有物质都会向中心塌缩成一个非常细小的质点,称为奇点,黑洞的表面层称为「事件穹界」。

而这表面层和中心奇点的距离就是史瓦半径。任何物质要从黑洞的史瓦半径跑到外面去,它的逃离速度便要大於光速。

但根据狭义相对论,光速是速度的极限,因此,一切物质到了事件穹界便扯向中心的奇点,永不能逃出来。

黑洞是看不见的吗?

黑洞是个因为重力太强以致连速度最快的光也无法脱离的天体。黑洞周围的时空也受到重力的影响而扭曲,产生了一个"事地平面",任何物质只要被它吞噬就再也逃脱不出这范围,它的半径称为"重力半径"。由於连光也无法脱离,所以无法看到事象平面之内侧。

黑洞之发现?

於1990年4月27日,哈勃太空望远镜 Hubble Space Telescope的启用,为人类探索太空揭开了新的一页,虽然在制造时出了错误,使影像大打折扣,可是仍对天文学有莫大的贡献。

近来,人类对一直只是存在於理论范畴内的黑洞,已透过哈勃太空望远镜,有了进一步的证据。於仙女座大星系M31附近的M32发现了一个质量大於太阳三百万倍的黑洞。M32是在我们的银河系附近,距离地球23百万光年的星系。它是人类所知密度最高的星系,於直径只有一千光年的范围内(我们的银行河系直径约十万光年),包含了四百万颗星,中心和密度是我们的银河系100个一百万倍左右。假设你生活於M32中心的行星上,你会见到一个密布星光的夜光,光度比一百倍满月还要亮。科学家是由星星於该星系的活动,及其中心密度而推测的。此星系内之星星移动速度较其它一般星系每秒快了100公里。

齐来寻找黑洞吧!

由於黑洞不能发出光线,体积又非常细小,所以是不可能用天文望远镜规测得到地的。但根据理论,如果一对双星中的伴星是黑洞,那麼主星的物质被吸引向黑洞而形成一个吸积环。由於吸积环的物质互相摩刷而引起高温,因而辐射X光线。於是,黑洞搜索者就将重点於X射线密近双星上。

1962年,人们探测所得,位於天鹅座鹅颈内有一股X射线,并将该源命名为是非常有可能是一黑洞。天鹅座X-1是一 X射线源,它的一颗子星 是超蓝巨星,那可能是黑洞而看不见的子星质量。

好累呀选我吧 一定选我呀

黑洞不存在里面这个概念,当物体进入黑洞后,时空会将任何物体撕裂成亚原子。

黑洞是一个质量很大的物体,你问黑洞里面是什么样子,就向相当于问地球里面是什么样子的。里面都是星球、陨石的碎片(甚至比沙子都小),就连光都会被黑洞的引力改变方向,自然没有光线反射出来,所以黑洞是黑的。

黑洞特点:

黑洞最主要的特点是存在事件视界,大小为史瓦西半径。 对质量为几十个太阳质量的银河系内恒星级黑洞而言,史瓦西半径只有几十公里,而这些黑洞距离我们都有上万光年(1光年约为95万亿公里)之遥,事件视界的大小相对于距离实在太小了,所以完全无法探测。

黑洞里面有很多物质。黑洞可以吸收任何东西,而且似乎没有极限。 只要黑洞处于它的势力范围(视界)中,它有多少并不重要,重要的是它吞噬了多少。黑洞可能变得越来越小,而不是改变。 黑洞中的物质一直在向内移动,可能越来越慢,但由于其自身的塌缩空间效应,黑洞中的物质一直在向内移动,甚至是刚从外部进来的物质也是如此。每当有东西靠近这个物体,它就会把它拖进去,然后继续向内移动。黑洞不仅会吞噬和吐出物质。

霍金的黑洞蒸发理论提到,黑洞也会向外发射物质,由于这种物质的发射,黑洞“死亡”了。 一般来说,黑洞质量越大,它的生命周期就越短。 霍金的黑洞蒸发理论: 黑洞在真空中的事件视界并不是真空的,而是有真空波动的,随机产生了大量的正粒子ーー与具有正能量的粒子相对的反粒子,一定有负能量,而其他具有负能量的粒子不可能存在很长时间,它一定在很短的时间内,有正能量粒子相结合,相互湮灭,归于虚无。

黑洞的事件视界出现了,部分粒子可能会被强大的重力分离到黑洞中,由于负能量粒子一直负债累累,当然,没有抵抗强大重力的力量,只能落入黑洞中,带有正能量的粒子,部分可以有机会逃脱黑洞的束缚,出现在黑洞的外面,就像黑洞会出现放射性粒子一样。

由于落入黑洞的负能量粒子比正能量粒子多,平均而言,黑洞的质量会被负能量粒子吃掉,导致黑洞的质量下降。 黑洞越小,黑洞蒸发得越快,最后消失在宇宙中。注意,带负能量的粒子可以是正粒子,也可以是反粒子。

在科学史上,很早就有了科学家们和天文学家们关于黑洞的发现与思考。黑洞的发现远在20世纪就已经被发现了,但是由于受到了主客观条件的制约,黑洞的奥秘一直没有得到很好的解释。一直到了21世纪,才出现了科学家们对于黑洞的一个确切的照片。那么一直让我们心心念念的黑洞中到底有什么东西呢?就让我们一起来看一看吧。

黑洞最开始并被看出他的真实面貌,只是因为科学家们发现了在太空中的有一大片区域中,有着十分明显的引力区域。这一大片的的引力十分的大,以至于太空中的很多物质都被这片区域所吸引。这一片区域表现出来的是十分黑暗的,因为这一区域的引力足够的大,使得光也被完全吸收。由于吸收了太多的物质,所以这个地方显示出来的是一个洞的样子,就像是一块布上有了一个洞。

黑洞这么的黑暗,无法看清楚他内部的东西,所以黑洞中有什么东西就十分的让人好奇。有很多的科学家们都在对黑洞进行关注和研究。一般都会认为,黑洞中的有着虫洞、白洞还有低维空间、高维空间。根据很多物理理论,黑洞中的有很多的量子碰撞在一起。黑洞中的物质,使得黑洞中的环境极其的复杂。

关于虫洞,很多科学家认为,如果我们穿过了虫洞,我们就可以在时空间进行穿梭。黑洞中的物质纠缠在了一起,有可能构成一个低维空间,有可能构成一个高维空间。所以我们进入了黑洞,就有可能进入一个完全不同于地球的时空的一个空间。有可能是一个二维的,也有可能是一个多维的。更有可能出现比我们人类还要丰满的更高维空间。但是这一切都还是猜测,还需要不断地进行实证和研究。

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