黑洞是平面還是球體呀,為什麼上次我在電視上面看到黑洞連線著白洞,可以排斥各種東西的白洞

2021-08-06 08:15:42 字數 4647 閱讀 8224

1樓:

黑洞本身是一個無限緻密、體積無限小的一個小點,被稱為奇點。奇點擁有無比巨大的引力,可以吞噬靠近它的一切物質,包括光線。因此在奇點周圍一定範圍內的區域中光線也無法逃脫,我們也就無法看到這一片區域的景象,因為沒有光向外射出。

黑洞本身是一個小點,而它周圍漆黑一片的邊緣叫做「事件視界」。在相對論中認為,黑洞可以造成時空扭曲,並可以將吞噬的物質通過扭曲時空傳播到另一個宇宙,以白洞的形式噴出,但目前白洞只存在於理論中,沒有實際觀測到白洞存在。

當然只有相對論認為黑洞會造成時空扭曲,量子理論並不這麼認為。但相對論和量子理論目前的水平都不能證明對方有錯,自己才是對的。所以你可以選擇性的相信這兩個理論中的一個或者全部。

但不能混淆這兩個理論中的觀點。這兩個理論的觀點目前不能相互通用。

我們很幸運,地球附近沒有黑洞,距離地球最近的黑洞也非常遙遠,對地球沒有威脅。

黑洞會通過吞噬周圍物質不斷變大,它的奇點會變得更加緻密,它的「事件視界」也會隨之不斷擴大。但有趣的是黑洞越大,事件視界越大,而事件視界的密度會反而變得更小。原理很簡單,因為根據球體公式,球體的直徑每增加1倍,球體的體積就增加了8倍。

所以一些超級黑洞的「事件視界」密度甚至比空氣還稀薄。不過黑洞的奇點本身仍然是無限緻密的小點。

2樓:匿名使用者

為了瞭解什麼是黑洞,讓我們先從太陽這樣的恆星談起。我們知道,太陽的直徑為1,392,000公里,它的質量為地質質量的330,000倍。在這樣大的質量、從表面到中心的距離這樣長的情況下,位於太陽表面的任何東西所受到的引力大約相當於地球表面引力的28倍。

任何一顆普通的恆星都會由於下述兩種因素的相互平衡而保持其通常的大小。其中一個因素是恆星中心有非常高的溫度,因而會使恆星的物質經常處於膨脹的狀態。另一個因素就是它本身具有很大的引力,從而會使恆星的物質傾向於收縮而擠壓在一起。

但是在恆星生存期的某一階段,其內部溫度將會降低,這樣一來,引力將會成為一個主導的因素,結果,這顆恆星就會開始坍縮,在這個過程中,恆星內部物質的原子結構會遭到破壞。這樣一來,原子將不復存在,替代它的將是一個個電子、質子和中子。這顆恆星將會坍縮到這樣一種程度,這時電子的相互排斥力將使該恆星不能夠再進一步坍縮。

這顆恆星於是就成為一顆「白矮星」。像太陽這樣的恆星一旦坍縮成為一顆白矮星,它的全部物質將被擠壓成為一個直徑只有大約16,000公里的球體,它的表面引力將變成地球表面引力的210,000倍(因為它的質量雖然沒有變,但是從表面到中心的距離則大大縮短了)。

在某些條件下,引力將變得如此之大,甚至能戰勝電子之間的排斥力。結果,這顆恆星將會再度坍縮,並迫使其全部電子和質子彼此結合為中子,這樣一來,這顆恆星將一直收縮到所有的中子都彼此接觸為止。到了這一步,這個中子結構物又將會抵制進一步的坍縮,這顆星於是成為一顆中子星。

這樣的中子星將把太陽的全部質量壓縮在一個直徑只有16公里的球體內。結果,它的表面引力將是地球引力的210,000,000,000倍。

在某些條件下,引力甚至能進一步戰勝中子結構的抗拒。這時候,再也沒有任何東西能夠抵抗得住它的進一步坍縮了。結果,這顆恆星就會坍縮到體積等於零,而它的表面引力就會無限地增大。

根據相對論,一顆恆星所發射出來的光,當它克服該恆星的引力場而向外射出的時候,將會失去一定的能量。引力場越大,所失去的能量也越大。這一點已經由科學工作者經過天文觀測和實驗室實驗得到證實。

由太陽這樣的普通恆星發射出的光,它失去的能量是很有限的。由白矮星發射出的光會失去較多的能量;由中子星發射出的光會失去比這更多的能量。當這顆中子星進一步坍縮時,就會出現這樣一種情況:

從它的表面向外射出的光將會失去它的全部能量,從而根本不可能逃逸出去。

一個比中子星坍縮得更厲害的天體,它的引力場將是如此之強,以致任何靠近它的東西都將被它所捕獲,並且再也不能從它裡面逃逸出去。這就如同**獲的物體落進一個無底洞的情況一樣。而且,正如上面所說,甚至連光也不能逃逸出去,因此,這個坍縮了的天體將是黑的。

正因為它既像個無底洞,而且又是黑的,所以天文學家就把它叫做「黑洞」。

天文學家目前正在宇宙的各個角落尋找可證明確有這種黑洞存在的證據。

黑洞是一個球體,還是一個平面

3樓:冰

黑洞就是中心的一個密度無限大、時空曲率無限高、體積無限小,熱量無限大的奇點和周圍一部分空空如也的天區,這個天區範圍之內不可見。依據阿爾伯特-愛因斯坦的相對論,當一顆垂死恆星崩潰,它將聚整合一點,這裡將成為黑洞,吞噬鄰近宇宙區域的所有光線和任何物質。

黑洞的產生過程類似於中子星的產生過程:某一個恆星在準備滅亡,核心在自身重力的作用下迅速地收縮,塌陷,發生強力**。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止,被壓縮成一個密實的星體,同時也壓縮了內部的空間和時間。

但在黑洞情況下,由於恆星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去,連中子間的排斥力也無法阻擋。中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末,剩下來的是一個密度高到難以想象的物質。由於高質量而產生的引力,使得任何靠近它的物體都會被它吸進去。

[4]也可以簡單理解為:通常恆星最初只含氫元素,恆星內部的氫原子核時刻相互碰撞,發生聚變。由於恆星質量很大,聚變產生的能量與恆星萬有引力抗衡,以維持恆星結構的穩定。

由於氫原子核的聚變產生新的元素——氦元素,接著,氦原子也參與聚變,改變結構,生成鋰元素。如此類推,按照元素週期表的順序,會依次有鈹元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成,直至鐵元素生成,該恆星便會坍塌。這是由於鐵元素相當穩定,參與聚變時不釋放能量,而鐵元素存在於恆星內部,導致恆星內部不具有足夠的能量與質量巨大的恆星的萬有引力抗衡,從而引發恆星坍塌,最終形成黑洞。

說它「黑」,是因為它的密度無窮大,從而產生的引力使得它周圍的光都無法逃逸。跟中子星一樣,黑洞也是由質量大於太陽***幾十甚至幾百倍以上的恆星演化而來的。

當一顆恆星衰老時,它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料,由中心產生的能量已經不多了。這樣,它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下,核心開始坍縮,物質將不可阻擋地向著中心點進軍,直到最後形成體積接近無限小、密度幾乎無限大的星體。

而當它的半徑一旦收縮到一定程度(一定小於史瓦西半徑),質量導致的時空扭曲就使得即使光也無法向外射出——「黑洞」就誕生了。

黑洞是一個球體還是平面的圓

4樓:粟長順潮亥

「黑洞」很容易讓人望文生義地想象成一個「大黑窟窿」,其實不然。所謂「黑洞」,就是這樣一種天體:它的引力場是如此之強,就連光也不能逃脫出來。

根據廣義相對論,引力場將使時空彎曲。當恆星的體積很大時,它的引力場對時空幾乎沒什麼影響,從恆星表面上某一點發的光可以朝任何方向沿直線射出。而恆星的半徑越小,它對周圍的時空彎曲作用就越大,朝某些角度發出的光就將沿彎曲空間返回恆星表面。

等恆星的半徑小到一特定值(天文學上叫「史瓦西半徑」)時,就連垂直表面發射的光都**獲了。到這時,恆星就變成了黑洞。說它「黑」,是指它就像宇宙中的無底洞,任何物質一旦掉進去,「似乎」就再不能逃出。

實際上黑洞真正是「**」的,等一會兒我們會講到。

那麼,黑洞是怎樣形成的呢?其實,跟白矮星和中子星一樣,黑洞很可能也是由恆星演化而來的。

我們曾經比較詳細地介紹了白矮星和中子星形成的過程。當一顆恆星衰老時,它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料(氫),由中心產生的能量已經不多了。這樣,它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。

所以在外殼的重壓之下,核心開始坍縮,直到最後形成體積小、密度大的星體,重新有能力與壓力平衡。

質量小一些的恆星主要演化成白矮星,質量比較大的恆星則有可能形成中子星。而根據科學家的計算,中子星的總質量不能大於三倍太陽的質量。如果超過了這個值,那麼將再沒有什麼力能與自身重力相抗衡了,從而引發另一次大坍縮。

這次,根據科學家的猜想,物質將不可阻擋地向著中心點進軍,直至成為一個體積趨於零、密度趨向無限大的「點」。而當它的半徑一旦收縮到一定程度(史瓦西半徑),正象我們上面介紹的那樣,巨大的引力就使得即使光也無法向外射出,從而切斷了恆星與外界的一切聯絡——「黑洞」誕生了。

與別的天體相比,黑洞是顯得太特殊了。例如,黑洞有「隱身術」,人們無法直接觀察到它,連科學家都只能對它內部結構提出各種猜想。那麼,黑洞是怎麼把自己隱藏起來的呢?

答案就是——彎曲的空間。我們都知道,光是沿直線傳播的。這是一個最基本的常識。

可是根據廣義相對論,空間會在引力場作用下彎曲。這時候,光雖然仍然沿任意兩點間的最短距離傳播,但走的已經不是直線,而是曲線。形象地講,好像光本來是要走直線的,只不過強大的引力把它拉得偏離了原來的方向。

在地球上,由於引力場作用很小,這種彎曲是微乎其微的。而在黑洞周圍,空間的這種變形非常大。這樣,即使是被黑洞擋著的恆星發出的光,雖然有一部分會落入黑洞中消失,可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達地球。

所以,我們可以毫不費力地觀察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一樣,這就是黑洞的隱身術。

更有趣的是,有些恆星不僅是朝著地球發出的光能直接到達地球,它朝其它方向發射的光也可能被附近的黑洞的強引力折射而能到達地球。這樣我們不僅能看見這顆恆星的「臉」,還同時看到它的側面、甚至後背!

「黑洞」無疑是本世紀最具有挑戰性、也最讓人激動的天文學說之一。許多科學家正在為揭開它的神祕面紗而辛勤工作著,新的理論也不斷地提出。不過,這些當代天體物理學的最新成果不是在這裡三言兩語能說清楚的。

有興趣的朋友可以去參考專門的論著。

5樓:匿名使用者

是的,黑洞不是洞,黑洞就是一個球體,一個高密度的球體!

例如,地球直徑6000多公里,假如壓成黑洞密度話,地球的直徑不會超過20公分,跟一個足球大小差不多

宇宙中除了黑洞,所有的物質由原子基本單位構成,而黑洞很可能沒有原子,因為密度太大,坍塌了,原子已經被壓垮,甚至構成原子的質子和中子也被壓垮

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