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黑洞,更準確地說也只是一種天體而已,是大質量恆星在燃料耗盡走向死亡是向內坍縮形成的天體,所以,從這點來講,黑洞也是宇宙的一部分,與恆星,中子星等並沒有本質的區別,甚至可以理解為“另類的恆星”,恆星死亡後的殘骸!
但是黑洞並非普通的天體,理論上,黑洞的密度和萬有引力可以達到無限大,特別是中心的“奇點”仍是讓人無法理解!
那麼黑洞裡面到底是什麼呢?
最簡單的答案,與普通恆星,中子星等天體一樣,裡面也是某種“物質”,具體什麼物質我們不得而知,因為理論上黑洞內部已經不能用我們熟悉的物理定律和大自然法則去解釋!在死亡恆星形成黑洞的過程中,所有物質都被壓縮到極限,包括原子內部的虛無空間都被壓縮,電子,質子,中子甚至更小的微粒都被壓縮到一起!我們知道,一顆原子99.99%以上的空間都是虛空,無法想象把虛無空間全部拿掉後會是一個什麼樣的存在方式!
還有另一種觀點,認為由於黑洞本身質量和引力如此巨大,它甚至可以撕裂時空結構,通向另一個時空,也就是能夠創造形成所謂的“蟲洞”,在另一斷通向所謂的“平行宇宙”!這種觀點在理論上是說得通的,但並不一定是另一個宇宙,或許只是另一個時空而已,那個時空還在我們的宇宙,我們可以理性黑洞創造的蟲洞輕鬆穿越時空!
不過按照愛因斯坦對黑洞的解釋,人類或許永遠不知道黑洞裡面到底是什麼,因為黑洞本身存在一個“事件視界”,任何超越事件視界的事物都有去無回,被黑洞強大的的引力吸引,包括光線和信息也不能倖免!說白了,如果說視界外面對於我們人類來說有存在的的意義,那麼視界裡面則變得毫無意義,因為那裡的一切都無法向外傳遞任何信息!
目前,科學家還沒有真正觀測任何一個黑洞,只是根據一些天體的異常運動當時推斷出黑洞的存在!倘若有一天人類能夠發送探測器到黑洞附近,甚至進入黑洞,我們對黑洞的認知或將徹底改變!
宇宙探索
黑洞裡面是什麼這個話題現在也是沒有答案的,我們都知道黑洞是一個質量和密度都非常大的天體,連光線都無法逃脫,進入黑洞的物體會被撕得粉碎,宇航員如果想探測黑洞內部,在視界內就會被拉成一根麵條狀物體,人類還沒有任何手段來探測,所以以下幾種說法都是基於猜想的。
第一種可能性認為黑洞內部存在蟲洞,巴塞羅那的天文學家薩羅奧爾莫認為黑洞的內部是一個抽象的幾何形結構,越往內部黑洞的體積就會變得越小,中心點可能是一個原子核大小的蟲洞,蟲洞的大小會隨著黑洞所帶電荷量變大而變大,這個蟲洞可能連接著宇宙的另一個空間或者另一處黑洞。
第二種可能黑洞或許還是通往另一個宇宙的通道,相當於認為我們所在的宇宙被撕開了一個口子,這個口子就是黑洞,黑洞內部是連接宇宙外部的通道,宇宙之外可能是另一個宇宙。這個理論認為我們所在的宇宙是其中之一,宇宙像一個小泡泡一樣,眾多的小泡泡組成了整個空間。
第三種認為黑洞內部其實並沒有什麼奇怪的地方,也不連接著什麼空間,黑洞的內部可能只是一個黑球而已,類似於中子星一樣的內核,密度無限大,扭曲著空間吸引著周圍的任何物質。當質量非常大的恆星接近死亡的時候,內核會在重力的作用下快速地向內收縮,並且這個過程是永無止境地進行下去的,越靠近中心,密度就越大。就像把物質用無限大的壓力壓縮,黑洞內部可能只是一個球狀物體,依靠自身質量增加堆積來產生更強大的引力而已。
科學薛定諤的貓
施鬱
(復旦大學物理學系教授)
黑洞裡面,在幾乎所有區域(除了奇點)幾乎什麼都沒有,空無一物。
那它的質量在哪裡?導致這個黑洞的死亡恆星的質量去哪裡了?義無反顧地被吸進去的物質去哪裡了?答案是:集中在黑洞中心很小的範圍內,這個很小的範圍叫做奇點,在這裡時空彎曲程度在經典理論上無窮大,需要用量子引力描述,但是我們還沒有成功的量子引力。對於一個10太陽質量的黑洞,視界周長大概是185公里,奇點範圍大概是10的負33次方釐米。
在奇點之外,一直到視界(黑洞的範圍,在視界內的物體不能逃逸),幾乎是空的。注意黑洞內部的時空彎曲非常厲害,所以從奇點到視界的距離可以非常非常大,比如幾百萬公里,而不是簡單的視界面積除以2pi。這就好比將一個非常重的小球放在一個非常容易伸縮的橡皮膜上,這個小球拽這橡皮膜下沉非常長的距離。
物理文化與施鬱世界線
所謂“黑洞”(Black Hole),是質量極大的恆星在核融合反應的燃料耗盡後,發生重力塌縮後形成的。由於它的重力場極強,一般相信任何物質,甚至是光,都不能 “逃出來”。
黑洞大多是宇宙裡面的恆星壽終正寢的地方,如果要比喻的話,黑洞是一個墳場也是一個垃圾回收站。所以在黑洞裡面是什麼,簡單的理解來說是宇宙剩餘的能量或被黑洞吞噬的天體,比如:被壓縮的光,被擠壓的星球。黑洞佔據了宇宙總質量的90%,黑洞可以說是無處不在。更加具體的解析我們可以從黑洞的形成中尋得些許依據來探究宇宙的黑洞到底都裝著什麼東西。
黑洞就是中心的一個密度無限大、時空曲率無限高、熱量無限高、體積無限小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。黑洞的產生過程類似於中子星的產生過程;某一個恆星即將滅亡,核心在自身重力的作用下迅速地收縮,塌陷,發生強力爆炸。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,中子本身在自身的擠壓引力吸引下被碾為粉末,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,會使得任何靠近它的物體都會被它吸進去。黑洞開始吞噬恆星的外殼,但黑洞並不能吞噬如此多的物質,黑洞會釋放一部分物質,射出兩道純能量——γ射線。
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第一種、我們知道黑洞內部不存在著時間和空間,因為你一旦處於黑洞中,你會發現你被拉長了,這就是意大利麵條效應,但是實際上你的時間是靜止的,你暫停在了那一刻。因此黑洞被稱為無。
第二種、黑洞是由中子星塌縮而成的,科學家提出如果黑洞可以將時間靜止,那麼它就是我們所尋找的時間機器,因為當人類掌握了黑洞的能力,也就同時掌握了時間和空間,因此黑洞內部被稱為時間機器。
第三種、我們的宇宙存在著不規律性,這種不規律性造就了我們現在的世界甚至現在的人類社會,似乎不平等就是宇宙的法則,黑洞也是不平等的,科學家提出在我們的宇宙所處的多元世界中,宇宙只是多元宇宙中的一個普通存在,從宇宙到達另一個宇宙需要花費上萬億年的時間,因此科學家認為黑洞將物體吸入,那麼他肯定會排出,所以黑洞中心是前往其他宇宙的傳送門說法也因此成立。
第四種、科學家提出黑洞的核心,存在這樣一層堅硬的外殼,這也是為什麼黑洞不但會吞噬還是吐出的理論,科學家提出當氣體進入黑洞的中心,被加熱時,會與一種堅硬的物質發生作用,產生出類似堅硬的外殼,因此黑洞中心是一個巨大的金屬球。
宇宙V空間
按現有物理概念體系,不可能解釋黑洞裡面究竟是什麼。因為涉及深層的物理公理集幾乎是空白,例如:有人說原子99.9999%都是空空如也,但無法解釋剩餘的0.00001%是什麼。
物理是研究各種物質的內在結構與運動規律的,雖然人類利用物理創造了卓越文明,但是現有的物理知識與理論,依然在粗淺層次。
有的理論,尤其是相對論與量子論,還停留在數學建模的花架子上,並沒有什麼實質性的東西,當然不具備解釋宇宙深層次的問題。
基於廣義相對論的宇宙爆脹論,可謂不倫不類而廣受詬病。基於不確定原理的糾纏塌陷論,也是不能自圓其說頗受質疑。有人不明兩論瑕疵,百般辯護得像真理,這是不明智的。
回到本題。通常認為,黑洞是位於漩渦星系中心的超大質量的中子星,銀河系黑洞(hole,=h)相當於400萬個太陽,質量約Mh=8e36kg。
但是有人偏說,黑洞有密度無限大,黑洞有奇點,黑洞通蟲洞到白洞,到另一個什麼神秘宇宙,甚至說一切物理規律失效,就難以置信啦。那麼黑洞究竟是什麼物質組成呢?
我想,恰恰不是物理規律失效,而是物理原理不足。現在重點討論“實體與真空”的關係。
正負電子碰撞而湮滅,變成了高能正負光子,費米子實體變成了玻色子虛體。這說明實體與真空都是物質範疇,所謂色空亦空。
前不久我給了一個問題:1米立方空間被壓縮成1費米立方空間,前者是所謂的虛空或真空,後者還是虛空麼?我寫答文提出一個命題:大體積的真空可壓縮成小體積的實體,反之亦然。
這是色空亦空的基本原理:色是形形色色的實體,空是空空如也的真空。色與空,是物質存在形式的兩個側面。色發散為空,空收斂為色。色是緻密的空,空是鬆散的色。
再說黑洞物質。黑洞有超大質量,可推想其平均質量密度ρh約為太陽1400kg/m³的400萬倍,即560萬噸/米³,寫成ρh=5.6e9kg/m³。
現在估計中子n的質量密度。可求得中子半徑Rn=2.1e-16m,比電子半徑Re=2.82e-15m小10倍,這裡只關心數量級關係。
中子體積Vn=(4/3)πRn³=3.9e-47m³,其質量Mn=1.73e-27kg,由此得中子密度ρn=Mn/Vn=1.73e-27/3.9e-47=4.4e19kg/m³。
再來估計黑洞的體積Vh。已知銀河系黑洞的質密ρh=5.6e9kg/m³,而質量Mh=8e36kg,故其體積Vh=Mh/ρh=8e36/5.6e9=1.4e27m³。
求半徑按Rh³=1.4e27/(0.75π)=600e24,得黑洞的半徑Rh=8.4e5km=84萬千米,比太陽半徑約69萬千米,大不了多少。
氫原子體積=(4/3)π(5.3e-11)³=6.2e-31m³,密度ρH=1.73e-27/6.2e-31=2.8e3kg/m³。
黑洞的質密ρh=5.6e9kg/m³,比氫原子密度大200萬倍,比中子質密4.4e19小10個數量級。黑洞內部物質不可能是中子湯(soup)。
最後給出我的看法:黑洞內部不一定都是中子,不排除:核外電子軌道縮小1萬倍,電子繞核速度加快,從常規0.001c加速到0.1~0.9c。發生超高頻電磁波,這也許是我們看不見黑洞的根本原因,所謂視界之類的說法未必成立。
原道童子
黑洞就是釋放能量後的恆星,當黑洞吸收到足夠多的能量時,就會爆炸,變成白洞,把物質和能量還給宇宙,黑洞真正消失。同時黑洞的體積很小,只有一個質子大小,要吸收到足夠多的能量,所需要的時間是恐怖的,所以現在還沒有白洞出現。物質都在真正的黑洞周圍,就是吸基盤,吸基盤的物質以能量的形式給質子大小地方送能量,就像一個水分子一個水分子的給大海提供水源,匯聚成大海後就會成白洞。至於事件邊界,本人猜測,大量的物質在黑洞邊上,所提供的引力是巨大的,隨著不斷有物質落入,事件邊界越來越大,而物質沒有進入真正的黑洞,都在黑洞和事界之間的空間裡,就像地幔在地核和地殼之間。只要時間足夠長,所有黑洞都會變為白洞,宇宙裡又充滿了基本物質,另一個循環開始了。剩餘部分還沒有變成白洞的黑洞,成為新宇宙的超級怪物,星系中心,這樣也就可以解釋清在宇宙誕生的幾億年裡就有那麼多超級黑洞了。本就是上一輪宇宙剩餘的元老。
騎自行車操開奔馳的心
星球 恆星系 星河系 宇宙級
我們第3宇宙就像是雞蛋 這個雞蛋外面的雞蛋皮 術語 叫做壁壘 是保護宇宙內部穩定的
當高級文明想要跨宇宙傳送 一個是找空間節點
但是 穩定的空間節點都會有該文明宇宙的高級生命體駐守 這是蟲洞 連接兩個或者多個宇宙 就和我們座公交車倒車一樣 耗費能量少
另一種 就是找不穩定的空間節點 黑洞 他就是雞蛋皮上的一個小洞
再一種 依靠飛船自身動力 強行撕開壁壘 進行超遠距離跨宇宙傳送 極度耗費 這樣的飛船補充能量 恆星星核都不夠 都得找星系星核 或者乾脆找晚年恆星 直接吸光能量導致恆星死亡 變成白矮星 然後黑洞 但是吸食星核是會導致恆星或者星系星核提前衰老 所以該星系會保護好自己老巢 星核
蟲洞 已知固定的宇宙通道 空間 時間穩定
黑洞 未知 空間 時間極度不穩定 微子風暴會腐蝕掉一切能腐蝕的東西
它的內部是毀滅世界 空間顛倒 時間錯亂 上一秒鐘你是18 下一秒你是152 在下一秒又變成…
宇宙中 時間 是唯一度量單位 沒有時間 一切不純在 空間是書 時間是筆 當書寫到最後一張 時間上游盡頭的洪水會洗刷掉空間書上所有痕跡 重新開始 除非 我們宇宙誕生更加強悍的宇宙級文明 那種可以進行跨宇宙傳送 來躲避家鄉宇宙大毀滅 然後再回來 我們的星球文明只是星球級
當文明能夠達到光束 進行星域跨界傳送 我們就是星系級 更高級的 星河級 宇宙級 跨宇宙級 我們已知文明等級 就是這樣
帝鳳
簡而言之:我們目前並不知道黑洞裡面是什麼樣子。
我們現在無法知道黑洞裡面是什麼,因為相對論在黑洞中崩潰了,我們還沒能把相對論和量子力學協調起來,來產生一個量子引力理論。
根據阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論,黑洞是以“奇點”或無限密度的質量結尾的時空。這是一個如此淒涼的地方,連物理定律都在那裡崩潰了。我們無法通過黑洞的視界來觀察物質和能量所發生的變化,任何進入黑洞的物質都無法發出信號。一旦進入視界,即使是光子的移動速度也低於黑洞巨大引力的逃逸速度。
也可能是在這些壓力下,那裡的輕子、夸克和玻色子合併成某種奇特的流體或等離子體。它們可能撕破時空的結構,流入鄰近宇宙的一個白色洞裡,只留下它們的引力。
但如果黑洞不是那麼可怕呢?如果它們是某種星際星際之門,或者甚至是通往另一個宇宙的通道呢?
這聽起來像是一部科幻電影,但現在量子物理學家的新計算表明,星際之門的想法實際上可能是更好的理論。根據一些令人吃驚的新結果,黑洞不會以奇點告終。相反,它們代表著“通往其他宇宙的門戶”。
這個新的理論是基於一個叫做“圈量子引力”(或稱LQG)的概念。它最初是作為一種合併標準量子力學和標準廣義相對論的方法而提出的,目的是為了彌補這兩個領域之間的不相容。基本上,圈量子引力論提出時空本質上是顆粒狀的,或者說是原子狀的。它是由微小的、不可分割的塊組成的,這些塊的大小與普朗克長度差不多--大約有10^-35米大小。
來自盧西亞納州立大學的豪爾赫·普林和烏拉圭蒙得維的亞共和國大學的魯道夫·甘比尼研究人員對這些數字進行了分析,看看在圈量子引力的參數下黑洞內部會發生什麼。他們所發現的與僅僅根據廣義相對論所發生的大不相同:沒有奇點。相反,就在黑洞開始擠壓緊的時候,它又突然鬆開,就像一扇門被打開了一樣。
趣味說
純黑洞不存在,只有黑體。
黑洞?宇宙中有黑洞嗎?要有,只有一個,那就是宇宙本身,對宇宙內部來說,不是黑的,而是白的,是白洞,光出不去,光只是在拓展宇宙。
其它所謂黑洞,只是對太陽系來說,視界不可見而己,出了太陽系,離他近了,就可見了。
對所謂黑洞內部視界,指的是光出不去的集合,所謂黑洞星體集合外,無光源,在這個意義上,黑洞內部視界小於等於黑洞星體集合,即黑體集合。
黑體集合不斷吞噬其他星體,是個動態過程,一般為半在視界外,半在視界內,因此,黑體集合一般在星系內部,例如銀河系銀核。單一黑體一般在星球內部,例如超級大星球內一定有黑體。
黑體在星球內部,黑體可見不可見,對我們來說無區別。