黑洞里面是什么
黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、热量无限高、体积无限小的奇点和周围一部分空空如也的天区,这个天区范围之内不可见。
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程;恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收缩,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星球。
黑洞是人类已知的宇宙中,最为神秘的天体。还无法观测到宇宙黑洞里面是什么样子的,只能进行无限的猜想。黑洞里面可能就是一个密度极大的球体,也有可能是一个能够穿越时空的虫洞。
对于黑洞内部是什么,人类有数之不尽的猜想,最为大众所知的就是黑洞就是一个密度超级大的天体。而有人认为当密度大到所产生的引力连光都逃不掉的时候,那么黑洞或许就不再是一个天体,而是成为了一个连通宇宙的时空隧道。
黑洞里面是什么样子? 黑洞是什么
问:黑洞通向哪里?
答:让我们从黑洞是什么开始回答这个问题。
黑洞产生于庞大恒星的陨落。恒星的质量非常大,这意味着恒星的引力也非常大,正是引力使你可以站在地球上,而不会飘向太空。
图解:位于M87中心的超大质量黑洞,推估质量达太阳的数十亿倍。这是人类史上第一张直接对黑洞观测的天文影像,由事件视界望远镜所拍摄,发表于2021年4月10日。
恒星是由大量灼热的气体组成的星体,释放出大量的热量,从里往外地推动恒星。
通常来说,引力产生的拉力和热力产生的推力会彼此平衡,但是随着恒星“渐入暮年”,它将燃尽内部的燃料,推力也会逐渐减小。此时引力大获全胜,恒星所有的物质由于引力被向内拉去,最终成为一个点,就是我们所说的黑洞。
黑洞无法逃离
因为黑洞是由大量物质挤在很小的空间而形成的 用物理学语言说叫做密度很大,它能够产生巨大的引力,吸引一切靠近它的东西。
它产生的拉力非常强大,如果你过于靠近它,甚至拼尽全力快速经过它,都免不了被吸过去的命运。这被航天学家称作黑洞表面,一旦落入黑洞表面就绝无可能逃离。
图解:大麦哲伦云面前的黑洞 中心的模拟视图。请注意引力透镜效应,从而产生两个放大,以星云最高处扭曲的视野。银河系星盘出现在顶部,扭曲成一个弧形。
黑洞之所以叫做黑洞,是因为如果我们给黑洞拍一张照片,照片上什么也看不到,没有光线能够从黑洞中逃逸出来,而相机的原理就是记录光线,你只能看到黑洞周围黑黢黢的一个环。
图解:上:艺术家描绘超大质量黑洞从邻近的星体上抽走物质。 左下:超大质量黑洞的X光映像。 右下:超大质量黑洞的光学映像。
可惜的是,没有照相机能做到。航天学家们只能通过黑洞拉扯物体,趁物体尚未被完全吸进去的过程来一窥其貌。没有办法看到黑洞里面的样子
所以,黑洞通向何方?
图解:超大质量黑洞从吸积盘中吸积的概念图。
现在,让我们来回答这个大问题:当你进入黑洞之后,会发生什么?答案目前尚不可知,但我们正在试着解答!
一个说法认为,黑洞是虫洞的大门,虫洞连接着两个平行的空间,这意味着你可以跳进黑洞,然后来到宇宙的另一个角落,甚至是一个与我们的宇宙完全不同的平行宇宙。
图解:若地面附近有一个虫洞,它可能是这样的
航天学家花了大量的时间试图描绘虫洞的结构和原理,但除非能找到真正“看到”黑洞的方法,否则我们永远无法得知进入黑洞后是怎样的情景。
也许有一天你会变成一个科学家,解决这些未解之谜,所以继续探索这些神奇的问题吧!
相关知识延伸阅读
在广义相对论中,白洞是一种理论推测出来的时空区域,物质与光线无法进入这个区域中,但是可以从这个区域中向外出现。白洞的性质与黑洞相反,光与物质可以进入黑洞中,但是无法从黑洞中离开。这个理论最早由伊戈尔德米特里耶维奇诺维科夫在1964年根据对史瓦西解的计算,而提出这个假设。
图解:最大扩展黑洞时空结构图。水平方向是空间,垂直方向是时间。
目前已经有许多证据显示黑洞存在,到现在还没有任何证据表明白洞存在,因此白洞仍然只是一种由理论推导而出的假想星体。白洞的存在也违反热力学定理,因为热力学认为熵不是保持不变就是增加,但白洞会使熵减少。于2012年发表的一篇论文认为宇宙形成最初的大爆炸是短暂喷发的白洞。在论文中,作者还认为白洞理论可以解释2006年发现的伽玛射线暴——GRB 060614。
黑洞里面是什么 黑洞里面是什么样的
目前的科学技术还无法探测黑洞里面的物质。黑洞,是指宇宙空间内存在的一种超高密度天体,它是完全不反射光线的黑体,因此称之为黑洞。黑洞是由一些体积比太阳还要大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后,发生引力坍缩产生的,能产生强劲的磁场。
黑洞是现代广义相对论中,存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大,使得视界内的逃逸速度大于光速。故而,“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。
黑洞无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因黑洞引力带来的加速度导致的摩擦而放出x射线和γ射线的“边缘讯息”,可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹来得出,还可以取得其位置以及质量。
目前,关于黑洞里面是什么物理学界有两种假说:一是史瓦西提出的白洞理论,认为白洞是黑洞的对立面,连接黑洞和白洞的就是虫洞;二是霍夫特的全息宇宙模型,认为黑洞吸收的一切都被重新编码在黑洞的视界上,所以黑洞里面的一切都是这个二维平面的投影。
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