宇宙黑洞里面是什么,黑洞到底是什么物质?
黑洞(英文:Black Hole)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”。
黑洞属性?
如果掉进了黑
先简单说一下黑洞的基本属性。
黑洞,并非像它的名字那样,并不是一个“黑色的洞”,其实黑洞也是一种天体,本质上与恒星并没有区别,因为黑洞就是恒星死亡后的产物,可以认为是恒星的“尸体”!
爱因斯坦在1916年用他的广义相对论预测了黑洞的存在和形成过程。1971年,人类历史上首次发现了黑洞。
黑洞,是大质量恒星在走向死亡的过程中向内急剧坍缩形成的。黑洞具有超强的引力,这种引力可以在黑洞周围创造一个“引力井”,相当于把周围的时空拉伸到极致。
黑洞在宇宙中相当普遍,虽然我们很难直接观测到黑洞,但科学家们研究发现,单单我们的银河系就有几亿个黑洞存在。
黑洞也有大小之分,通常情况下,质量达到太阳质量3倍以上的恒星死亡之后会坍缩成一个黑洞。正如刚才所说,黑洞其实不是一个洞,而是很多物质被压缩在的一个相对很小的空间。
为了更好地理解黑洞的超强引力,先来看看太阳的引力大小。太阳的引力场是地球的28倍。如果你能在太阳上行走,体重也是地球上体重的28倍,你完全承受不了这样的体重。再想象一下,把我们的太阳(直径139万公里)压缩到直径6公里,就可以成为一个黑洞,不敢想象这样的“太阳”引力到底有多强!
黑洞的引力强大到连光都逃不出来,无情地被黑洞吞噬,这也是为什么我们不可能直接看到黑洞,而只能间接地确定黑洞的存在,比如观测黑洞吞噬周围物体时释放出来的强烈伽马射线暴,还有黑洞周围出现的霍金辐射来探测黑洞的存在。其中伽马射线暴相对比较容易被观测到,因为它的威力太强了,十分明亮。
史蒂芬霍金等物理学家猜测黑洞可能是通往其他时空(平行宇宙)的通道,果真如此的话,如果你不小心掉进黑洞,会发生什么呢?会到达平行宇宙吗?
黑洞,都有一个事件视界,一旦越过这个视界,都会无情地被黑洞吞噬,任何努力挣脱都是徒劳的。
黑洞属于空间物质还是能量?
黑洞,一种物质压缩到极致,形成的一个具有一定视界范围的“东西”,在视界范围内,即便是光都逃不出去,所以黑洞内部的情况我们无法获取。但是,我们唯一可以知道的是,黑洞内部至少有一个密度奇大的“奇点”,这是黑洞存在的本质原因。
这里,我能之所以称黑洞为“东西”,且整个黑洞质量聚集的地方为“奇点”,是因为黑洞已经脱离了天体的范围。按照爱因斯坦相对论,黑洞视界内时空极其扭曲,可以认为是一个以视界为界限,完全封闭的时空。这个时空已经独立与我们的宇宙,甚至可以认为是一个小“宇宙”,这就好像黑洞是从我们宇宙剥离出去的一方时空一样。
而内部物质聚集的“奇点”,则是我们根据黑洞存在的理论依据,计算出来黑洞物质完全集中于一点,才能够形成。但是等黑洞形成之后,这些物质是否还以“点”的形式存在,我们并不知道,因为黑洞内部的信息我们无法获取。就像<星际穿越>里面的男主角库伯进入的黑洞,竟然是一个内容”丰富的家伙,那里的时间都是可视化的。而且库伯可以通过引力和现实宇宙的过去进行某种程度的“交流”,这足以说明,黑洞内部已经完全超出了我们认识,一切物理规律在黑洞内已经失效。
所以说,黑洞它即不是单一的空间,也不是物质,亦或者能量,而是一个独立的系统,是一方独立的时空,类似于我们的宇宙。
黑洞里面是不是一个新的宇宙?
不是。
黑洞本身是广义宇宙定义内存在的一种天体现象,它主要是由质量大于像太阳几十倍甚至几百倍的恒星演化而形成的。黑洞中心有一个奇点,类似于我们的宇宙诞生时的起点(奇点大爆炸),黑洞奇点和宇宙诞生的奇点有着相似的特性,即都拥有超强的引力,都是密度无限大,热量无限大,温度无限高,压力无限大,时空曲率无限高,体积无限小的“点”,所不同的是,宇宙奇点是一个无维度的点,任何物理性质都会在此失效,而黑洞奇点却是物理学允许的一个体积无穷小的点。因此而言,两者是有区别的。根据霍金与彭罗斯共同提出的奇性定理认为:宇宙奇点是时间开始的地方,而黑洞奇点却是时间走向终结的地方。我们的宇宙最终命运取决于两种相反力量的最终结果,一种力量是宇宙的膨胀,另一种力量则是星系和宇宙中所有物质之间的万有引力,当万有引力足以阻止宇宙的膨胀时,宇宙就将注定会坍缩,回到“奇点”,当宇宙膨胀强过万有引力时,宇宙最终会变成一个漆黑的寒冷世界。根据霍金理论认为,黑洞既有吸积物质也有通过霍金蒸发向外辐射粒子的过程,即黑洞最终结局也会走向湮灭。最新研究认为,宇宙中大部分星系,包括我们所在的银河系中心都隐藏着一个超大质量的黑洞,科学家们通过观察研究黑洞与宿主星系的形成和演化历程推算得出宇宙新理论认为:黑洞及其宿主星系的发展形态基本上是”亘古不变”的。
总结:黑洞是现代广义相对论中宇宙内存在的一种天体现象,黑洞奇点和宇宙诞生“奇点”既有共同点,也有本质上的区别,两者最终结局可能都会以不同的形式走向湮灭,但最新宇宙理论表明:黑洞不会形成另外一个宇宙。谢谢大家的浏览!
黑洞的构造是怎样的?
黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、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。依据阿尔伯特-爱因斯坦的相对论,当一颗垂死恒星崩溃,它将聚集成一点,这里将成为黑洞,吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。


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