UFO中文网

 找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

login

手机号码,快捷登录

快捷导航
搜索
查看: 176|回复: 0
收起左侧

现代理论是怎样解释黑洞的一生——从黑洞出生到死亡的全过程

[复制链接]
online_member 发表于 2019-10-9 22:23:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
黑洞是一种非常奇怪的存在。他们完全没道理,他们从何而来?而当你落入黑洞又会发生什么事?

恒星大部分是由多到不可思议的氢原子聚集,巨量的气体云被自己的引力所吸引而塌陷。在它的核心内,核融合将氢原子组合成氦原子,释放出巨大的能量。这股能量以辐射作为存在,反抗着引力向外推,将两股力间维持在一个微妙的平衡。只要核心持续核融合,恒星就能维持足够的稳定度。但对于那些比我们太阳质量大上许多的恒星,核心内的热能和压力可以使它们合成更重的元素,直到它们合成铁原子。不像先前提到的原子,产生出铁原子的过程并不会产生任何的能量。铁在恒星中央组成到一定程度的量后,辐射能与重力之间的平衡就瓦解了。
现代理论是怎样解释黑洞的一生——从黑洞出生到死亡的全过程74 / 作者:丁侦球 / 帖子ID:54377,213864

核心开始崩塌。在若干分之一秒内,恒星发生自爆,以 1/4 光速移动,持续喂给核心更多的质量。宇宙中所有重元素都是在这特别的时刻被创造的,而后恒星死于这场超新星爆炸。最后可能会产生中子星,或者当恒星质量够大时,整个核心崩塌的质量都落入黑洞。如果你看着黑洞,你真正能看到的是它的事件视界。任何东西越过了事件视界,移动速度必须要比光速快才能逃脱。换句话说,这不可能。
现代理论是怎样解释黑洞的一生——从黑洞出生到死亡的全过程57 / 作者:丁侦球 / 帖子ID:54377,213864

所以我们只看到了一个不会反射任何东西的黑暗球面。但如果事件视界是 "黑" 的部份,那个什么是黑洞中 "洞" 的部份呢?奇点。我们不确定它究竟是怎样。一个奇点可能有着无限大的密度,意味着所有物质集中在一个没有表面也没有体积的点上。或者是个完全不同的状况。目前,我们还不知道,这就像是个分母为零的分数。顺带一提,黑洞不像是吸尘器把东西吸走。如果我们把太阳换成个同等质量的黑洞,对地球并没有什么影响,当然,我们预计会被冷死。
现代理论是怎样解释黑洞的一生——从黑洞出生到死亡的全过程45 / 作者:丁侦球 / 帖子ID:54377,213864

当你落入黑洞时会发生什么事?在黑洞附近经过的时间和平常不太相同。从外面看来,当你接近事件视界时会变慢,所以你流经过的时间较缓慢。到达某点时,你看起来就如时间被冻结了一般,颜色慢慢偏红,然后消失。当你到达观测点时,你可以看到整个宇宙快速前进,类似于看到未来。

现在,我们不清楚接下来会发生什么事,但预测会发生以下两种结果,

一:你死得很痛快。黑洞将时空大幅度地扭曲,一旦你跨过了事件视界,就只剩下唯一一个前进的方向。从字面上看:在事件视界内,你只有一个方向可以走。这就像是个小巷子,当你每走一步后面的路就消失。黑洞的物质非常集中,从某点来看,即使是几公分的差距,在身体的不同部份,也可能承受着数百万倍不同的重力。你的细胞在身体被拉扯时一块一块被撕开,直到你变成一个原子宽的流动电浆。

二:你死得很快。在你越过了事件视界后,你很快地会撞上一道火墙,并在一瞬间被消灭。上述两种情况都不怎么舒服。你会死多快取决于黑洞的质量。小一点的黑洞可能会在你尚未到达事件视界就杀掉你,超大质量的黑洞可能会让你在事件视界内逛个一阵子。从经验来看,你离奇点越远,你就活得越久。
现代理论是怎样解释黑洞的一生——从黑洞出生到死亡的全过程51 / 作者:丁侦球 / 帖子ID:54377,213864

黑洞有着不同的尺寸。有的质量只比太阳大几倍,直径和小行星一样。有的则是超级巨大的黑洞,每个所知的银河系中央都有一个,而且已经被喂食了数十亿年之久。目前,已知的最大黑洞是 S5 0014+81,是太阳质量的 4 百亿倍。直径长达 2367 百亿公里,是太阳到冥王星距离的 47 倍。就算黑洞再怎么强大,它们最终会经由一个叫做 "史蒂芬霍金辐射" 的过程而蒸发。要了解它是怎么运作的,我们必须说明一下宇宙的真空。
现代理论是怎样解释黑洞的一生——从黑洞出生到死亡的全过程15 / 作者:丁侦球 / 帖子ID:54377,213864

真空中并不是真的空无一物,而是充满。当这种状况发生在黑洞边缘时,其中一部分的虚拟粒子会落入黑洞,另一部份将会逃离并变成真的粒子,所以黑洞正在失去能量。这过程起初发生得很慢,当黑洞变得越小时则越来越快。
现代理论是怎样解释黑洞的一生——从黑洞出生到死亡的全过程69 / 作者:丁侦球 / 帖子ID:54377,213864

当它质量减少到如大型小行星一般时,它会发射出有着一般室温的热辐射。当它缩小到一个山脉的大小时,它会散发出同太阳一样的温度的热辐射。而在它生命的最后一秒,黑洞变成辐射蒸发掉了,其中会伴随着数十亿倍核弹爆炸的能量,但这过程非常地缓慢。目前已知最大的黑洞要花上 10^100年才会蒸发。这久到当最后一个黑洞蒸发时,没人可以亲眼见证。远在发生之前宇宙就会变得不适合居住。这还不是故事的结尾,还有更多有关黑洞好玩的事情。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. Kurzgesagt – In a Nutshell-星星陨落地球

如有相关内容侵权,请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处


原文地址:今日头条
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员 qq_login

本版积分规则


ad_close
快速回复 返回顶部 返回列表