被黑洞吸走的东西去哪里了呢?

白小金


宇宙其大无外,其小无内,什么黑洞把吸进去的物质抛到了宇宙之外,还说什么黑洞捅破了宇宙空间,连结着宇宙外面,甚至还说黑洞里面存在一个新的世界,各种星球以及生命应有尽有,人在里面可以生活的很好,等等诸如此类,都是科幻片看多了之后产生的梦呓,是被科幻片洗脑之后泛思维想当然痴呆症的表现!

黑洞是某些超大恒星烧尽后无限坍缩而成,其引力所造成的挤压力之大使所有质子、中子、电子、光子等全部拆解成极小的微粒,压缩凝聚在一起成为密度和质量超级大的一坨,即是黑洞。黑洞里面是最小微粒的实锤,怎么可能有生命呢?有人还臆想出了白洞等根本不存在的东西,白洞、平行宇宙之说纯属子虚乌有!黑洞引力极大,连光都不能逃逸,那么有个别引力极强的黑洞不断吞噬周围物质,在自身引力不断增强而极度坍缩的情况下,有极大的可能形成新的奇点,一旦到达临界值,它就会大爆炸从而形成新的宇宙,可见新宇宙就是在旧宇宙当中某个黑洞成长为奇点爆炸之后产生的,新宇宙产生于旧宇宙的肚腹之中,它将炸开、撕裂、冲击甚至覆盖整个旧宇宙,直至新旧宇宙不断融合化为一体!宇宙就是如此循环往复、周而复始、绵延不绝地演进着!


卡丁的知情者


我们印象中的黑洞,拥有着非常强大的引力,强大到可以把靠近它的所有物质都吸引进去,连光线也无法逃脱。在黑洞中那个奇点,是一个体积无限小,密度无限大,引力无限大,时空曲率也无限大的点。那么,当物质通过黑洞的视界落入那个“点”后,会发生什么呢?

关于这个问题,现在的物理学还无法给出一个确切的答案,因为在视界之后的世界中,其物理规律和我们的世界是不同的,在这里会发生什么事?是通往另外一个宇宙?还是一片空白归于虚无?还是像《星际穿越》那样跑到一个书架的背面在时间轴上跳跃?现在还没有有人能解释。

虽然没有准确的答案,好在黑洞还有质量,电荷,以及角动量这三个参数供我们研究,让我们可以依据当前现有的理论进行推测,当一个物体落入黑洞后,在跌入奇点的过程中,这个物体会因为具有体积,使得前后受到的引力大小是不同的,而且越靠近中心引力差越大,导致物体会被不断拉长,也可以称之为面条化,在无限靠近奇点的时刻,物体会完全失去体积,也就是失去维度并不可逆地消失于奇点。

但在这种“只吃不吐”的状态下,黑洞的质量只会不断的增加,但是现代物理学告诉我们,黑洞的事件视界表面面积与它黑洞的质量是成正比的,所以随着质量的增加视界表面面积也只能跟着增加,不能减少。但这似乎违背了热力学第二定律,因为,当物体落入黑洞后,它们的熵就会由此消失(所有关于这个物体的信息都不在存在),那么宇宙作为一个孤立系统,其中的熵就会减少。所以人们相信黑洞不会像貔貅那样只吃不吐的,必然会以某种方式释放出一些东西出来。斯蒂芬·威廉·霍金先生的成就——霍金辐射假说就是这么来的。引用一下网上的解释:

在黑洞外产生的虚粒子对,其中一个被吸引进去,而另一个逃逸的情况下。如果那个逃逸的粒子获得了能量,那么就不需要跟其相反的粒子湮灭,它可以逃逸到无限远。外界看起来就像黑洞在发射粒子一样。这个猜想中的辐射被称为“霍金辐射”。由于粒子是向外带去能量,所以它是吸收了一部分黑洞的能量,这样黑洞的质量也会渐渐变小,消失;同时它也向外带去信息,所以并不违反信息定律。

所以可以说黑洞并不是完全“黑”的。霍金辐射能够让黑洞失去质量,在黑洞演化的历史中,当黑洞损失的质量大于它增加的质量时,那么黑洞就会慢慢变小直到最终消失,即黑洞蒸发了。自然,落入黑洞那些物质也会随着黑洞的蒸发而完全的消失。

黑洞蒸发的速度与它的质量成反比,也就是说,质量越大的黑洞蒸发的速度越慢,一般大质量恒星死亡产生的黑洞寿命大约为10^66年,而一些星系中心那些超大质量黑洞(100万—100亿倍太阳质量)则可以存在10^90年以上(这是个超级大的数字),真正意义上的与天地同寿。

当然,还有一些观点认为黑洞是通往另一个世界的入口,进入黑洞后,会从“白洞”出来,到达另一个宇宙。但“白洞”目前还仅仅是一种理论模型,尚未被任何观测所证实。所以这种假说还是在科幻电影上看看比较好。这里就不详细讨论了。

最后啰嗦一点,关于黑洞内的引力奇点,以目前所知的物理定律是不适用的,包括那里的时间与空间。没人知道黑洞内部究竟发生了什么,我们只能从外界系统的看黑洞,可以观测的信息是黑洞吸入物质,霍金辐射,与之对应的是黑洞的质量,事件视界面积增加,减少以致最终消失。


清明的星空


首先在我们通常的理解当中,黑洞的引力非常大,大到连光都无法逃脱,所以在人们的心目当中,黑洞似乎就成了一个吞噬万物的巨兽,但实际上黑洞只是制造了一个极度扭曲的空间,当光来到这个空间的时候,由于前进的路弯曲了,所以它只能顺着弯曲的道路,走进黑洞里面,然后就再也出不来了。

那么物质进入黑洞之后,到底去哪了,这一点目前还不好说,但有一种研究认为,当物质进入黑洞之后,会被巨大的引力碾碎,变成一些粒子,这些粒子不会消失,它们会围绕着黑洞进行旋转,那么进入黑洞的物质越多,这些粒子也就越多,所以随着时间的推移,这些粒子会在黑洞的周围,形成一个圆盘。

然后由于黑洞的引力范围,是随着距离而逐渐削弱的,所以这个圆盘内部的粒子,要比外围的粒子旋转速度快,这种存在速度差的旋转,会导致粒子和粒子之间,产生剧烈的摩擦现象,而摩擦则会产生温度,这种温度往往能达到数百万度以上,甚至是更高。

然后由于磁场的作用,粒子流会从垂直于圆盘的两侧喷发出来,这种喷发出来的粒子流,往往相隔数十万光年,能被人类看见,所以这个问题的答案,似乎已经很清楚了,黑洞实际上是一个吸积性非常强的天体,当物质进入黑洞的引力范围之后,首先会被碾成一些粒子。

这些粒子往往不会掉进黑洞里面,而是组成一个圆盘绕黑洞进行运动,然后黑洞吸积到的物质越多,这个圆盘的范围也就越大,那么随着时间的推移,当圆盘当中的物质越来越多的时候,这些物质最终会量变产生质变,然后聚集在一起,一些恒星便诞生了。

所以从这个角度来看,黑洞虽然吞噬万物,但实际上也间接的创造了一个大星系,也制造了无数的恒星系,因为如果没有黑洞强大的吸积性,宇宙中的物质就不会被大量的聚集在一起,这样就不存在星系,也不存在恒星,更不存在生命,所以黑洞听起来可怕,但它也是生命之源。


科学薛定谔的猫


黑洞就像我国神话传说中的饕餮怪兽,它只吃不吐,无论是任何物质,只要到了黑洞的附近就会被它吸引,进而被它吃掉,就连一秒钟就能飞跑30万公里的光子,只要走进黑洞的视觉边界就别想再逃一出来,只能被其强大的引力场捕获而葬身于此。



宇宙中所有的黑洞都在不断的吸食物质,比如我们的银河系中心黑洞,大约一千年左右时间就会吃掉一个太阳,那么被黑洞吃掉的物资到底去了哪里呢?其实准确来说还没有谁知道具体情况,因为关于黑洞中的世界,我们还一无所知。


如果一般认为被黑洞吃掉的物质,基本上会永远留存在黑洞中,虽然黑洞都有霍金辐射的蒸发现象,但是这种现象使黑洞损失的物质极其微弱,大质量黑洞经历万亿年时间也不会被蒸发掉。另外随着黑洞不断的吸食物质,它的质量也会不断的增大,这也说明进入黑洞的物质已经留存在黑洞之中。

那么这些物质都留存到了哪里呢?这个问题实际上就是讨论黑洞里面到底是什么样的景象了。一般认为黑洞的最深处有着一个汇集黑洞绝大多数物质和能量的奇点,它才是黑洞的真正实体,而我们所看到的黑洞,不过只是黑洞的视界体积,其实黑洞的视界体积是虚无的,奇点才是真实的,但是奇点到底是什么样子,没有人清楚。



黑洞中的物质也不同于我们所看到的物质,因为他的巨大引力将中子都压碎了,至少会压缩成夸克态。



如果你身处黑洞之中,集合了绝大多数物质和能量的奇点是不是会很明亮呢?这么想的话就错了,因为所有的物质都会以光速射向奇点,而奇点却不会向外发射物质,因此当我们看向奇点的时候是漆黑一片,看向黑洞的外围时,由于光粒子等不断涌入,所以会是一片光明。


科普大世界


首先要明白黑洞是一个天体,并不是一个“洞”。

黑洞到底是什么?地球上三个人与黑洞的关系最为紧密,分别是爱因斯坦、史瓦西、霍金。

图示:人类捕获的首张黑洞照片

  1. 爱因斯坦广义相对论中预言了一种特殊的天体,其引力极大,引力大到周围的光子也无法逃脱。

  2. 德国天文学家史瓦西通过求解爱因斯坦引力场方程得到一个解,这个解表明如果大量的物质集中在一点,其引力就会变得极大,任何物质进入这个“点”的作用范围都无法逃离。

图释:德国天文学家、物理学家史瓦西
  1. 霍金应用量子场论方法对黑体进一步作出了解释——黑洞也在对外辐射能量。


图释:黑洞照片


黑洞的“视界”

黑洞吸收的物质当然成为了黑洞的一部分,黑洞就是一个特殊的天体,只不过引力极大。大的天体都具有一个引力场,如果物质进入天体的引力场作用范围,就会受到其引力作用撞向天体,黑洞也是如此,天文学家还为黑洞引力场边界取了一个专有名词——视界。任何进入视界的物质都将会被黑洞吸引并“吞噬”,变成黑洞的一部分。

黑洞形成时被吸引的物质也将成为了黑洞的一部分。

超大质量的恒星在聚变末期,由氢逐渐通过热核聚变反应生成较重的元素,聚变核心变成铁元素后,聚变反应无法自动维持下去,这时聚变放出的能量不足以平衡朝向恒星中心的引力,恒星发生坍塌,表面的物质受到吸引向中心靠拢,物质受到了极度的挤压,密度变得极其大,当半径小到一定程度后就变成了黑洞。

地球如果半径压缩到9毫米,地球也将变成一个黑洞,这个数值也被称为地球的史瓦西半径。

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核先生科普


理论上,黑洞不像地球和太阳这样由原子组成的实体,也不像白矮星和中子星这样由简并物质组成的实体,黑洞是一种被极度弯曲的空无空间,在其中心有一个体积无限小的奇点,那里是黑洞的质量之源。之所以会形成黑洞这样的特殊天体,主要是因为大质量恒星的引力坍缩作用太强,在没有核聚变产生的辐射压支撑之后,它的重力强大到可以把原子中的亚原子粒子压碎,从而无法维持实体物质的存在。最终,这些物质都被挤入奇点中。

根据广义相对论的预言,黑洞内部的时间和空间坐标是相反的,时间流逝的方向指向中心的奇点。这意味着任何被黑洞吸收的物体都会不可避免地到达奇点,从而使黑洞的质量增加。

由于时间膨胀效应,在黑洞强引力场周围,物体在靠近黑洞的过程中将会出现奇特的现象。在物体下落过程中,外部观察者会看到物体的下落的速度变得越来越慢。直到它们到达黑洞的表面,物体看起来就会静止在那里,然后在无限的时间之后红移消失。不过,这种现象是参照系不同所引起的。对于物体本身,它们是实实在在地穿过黑洞表面,最终到达奇点,而不会静止在黑洞表面。

此外,如果黑洞是质量较小的恒星级黑洞,那么,物体将会在穿过黑洞表面之前被潮汐力撕碎成原子。而如果黑洞是质量较大的超大质量黑洞,那么,物体可以顺利穿过黑洞表面,但在靠近奇点时也会被潮汐力撕碎。但不管如何,物体都无法保持物质形态,最终的归宿都是黑洞的奇点。


火星一号


被黑洞吸走的东西,都进入到黑洞内部的奇点了。而且,物质结构被全部撕裂,大部分的粒子物理的守恒量都被破坏了。比如,重子数在黑洞内部就不守恒。你丢一个质子进黑洞,黑洞里不会多一个质子,而是把物质结构转为了时空结构。而且,这些被黑洞吸收的东西,最后大部分的信息都丢失,只剩下它的质量与电荷,以及角动量这三个参数遗留下来。比如你丢一个美女进入黑洞,黑洞不会记得这个美女的相貌——所以在这个意义上,黑洞吸收物质是一个信息丢失的过程。

当然,也有一些科学家认为黑洞吸收物质的时候,信息没有丢失,而是把信息存在黑洞的表面了——黑洞的表面有熵,也有信息。这是一个很奇特的想法,现在还不能证明这个想法到底对不对。因为我们现在还没有能力操纵一个黑洞,对它做实验。

黑洞在吸收物质的时候,在进入事件视界之前,还会发出引力波。所以,你提出的问题还应该考虑前期的引力波效应。




潇轩


黑洞是宇宙中最神秘的天体,我们无法直接观察到黑洞,但其巨大的引力效应间接表明着黑洞的存在,通过黑洞吸积物质时释放出的X射线辐射可以对其进行研究。

黑洞本质是大质量恒星塌缩后,中子简并压力也无法抵抗其向内的引力,从而坍缩成一个奇点。

这时,宇宙中的一切物质包括光都无法脱离黑洞奇点的引力束缚,它就像一个无限深的引力势阱,所谓的黑洞中心也就是奇点,它半径无限小,密度无限大,当前物理定律无法对其进行描述。

一切物质一旦进入黑洞的事件视界,都会不可避免的坠落到黑洞的中心去,被潮汐力牵扯拉碎,成为最基本的粒子,化为黑洞的组成部分。

即使是恒星级别的天体碰到黑洞也会乖乖的被其吸引,成为黑洞的盘中餐。那么黑洞是不是只会吸引,不会释放物质呢?霍金就提出了黑洞辐射,认为黑洞也会发射粒子和辐射。但霍金的这种假想,尚未得到科学的证实。

有人也根据黑洞只吸不出的特性,提出还有相反的白洞存在,认为白洞是只出不进,黑洞和白洞之间通过虫洞相连接。甚至还有人认为黑洞就是个时空之门,可以穿越。但以上这些想法基本都是科幻,没有任何观测证据可以证实。

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量子实验室


黑洞里面是什么这个话题现在也是没有答案的,我们都知道黑洞是一个质量和密度都非常大的天体,连光线都无法逃脱,进入黑洞的物体会被撕得粉碎,宇航员如果想探测黑洞内部,在视界内就会被拉成一根面条状物体,人类还没有任何手段来探测,所以以下几种说法都是基于猜想的。

第一种、我们知道黑洞内部不存在着时间和空间,因为你一旦处于黑洞中,你会发现你被拉长了,这就是意大利面条效应,但是实际上你的时间是静止的,你暂停在了那一刻。因此黑洞被称为无。

第二种、黑洞是由中子星塌缩而成的,科学家提出如果黑洞可以将时间静止,那么它就是我们所寻找的时间机器,因为当人类掌握了黑洞的能力,也就同时掌握了时间和空间,因此黑洞内部被称为时间机器。

黑洞大多是宇宙里面的恒星寿终正寝的地方,如果要比喻的话,黑洞是一个坟场也是一个垃圾回收站。所以在黑洞里面是什么,简单的理解来说是宇宙剩余的能量或被黑洞吞噬的天体,比如:被压缩的光,被挤压的星球。黑洞占据了宇宙总质量的90%,黑洞可以说是无处不在。更加具体的解析我们可以从黑洞的形成中寻得些许依据来探究宇宙的黑洞到底都装着什么东西。

大量的物质在黑洞边上,所提供的引力是巨大的,随着不断有物质落入,事件边界越来越大,而物质没有进入真正的黑洞,都在黑洞和事界之间的空间里,就像地幔在地核和地壳之间。只要时间足够长,所有黑洞都会变为白洞,宇宙里又充满了基本物质,另一个循环开始了。剩余部分还没有变成白洞的黑洞,成为新宇宙的超级怪物,星系中心,这样也就可以解释清在宇宙诞生的几亿年里就有那么多超级黑洞了。

被黑洞吸走的东西,都进入到黑洞内部的奇点了。而且,物质结构被全部撕裂,大部分的粒子物理的守恒量都被破坏了。比如,重子数在黑洞内部就不守恒。你丢一个质子进黑洞,黑洞里不会多一个质子,而是把物质结构转为了时空结构。而且,这些被黑洞吸收的东西,最后大部分的信息都丢失,只剩下它的质量与电荷,以及角动量这三个参数遗留下来。比

原子核中的空间从微观角度来看非常巨大,电子、质子又被其他粒子组成(其中由我们所未知的细粒物质组成),其内部空间也非常巨大,被压缩粉碎组合成另一种我们现在科技文明所末知物质。也许再过几百年,我们的子孙会知道的。



随拍Video


事实上没有谁知道准确的答案,所有的答案都是建立在一定理论上的推测,既然是推测,也给出我的观点!

首先,黑洞是一个天体,本质上与地球太阳等都是一样的,浩瀚宇宙的一种天体,既然是天体,就像陨石被地球的引力捕获后成为地球的一部分,被黑洞吸走的东西也可能成为黑洞的一部分这是最简单最基本的观点!

但是,黑洞又不是普通的天体,理论上的黑洞不能用现在的物理定律和大自然法则来解释,也就是说用我们目前的眼光看待黑洞显得有些片面。

所以说还有一种观点认为,被黑洞吸走的东西会进入更高的维度,就像科幻电影《星际穿越》里的情节那样,可以进入五维度时空,甚至更高的维度!

第三,爱因斯坦的宇宙时空观给出这样一种推测,那就是黑洞的另一端了解另一个宇宙,所谓的“平行宇宙”,黑洞极大的质量和引力撕裂了时空结构,创造了我们熟知的“虫洞”,平行宇宙的入口是与黑洞性质相反的“白洞”!

还是那句话,以我们目前对黑洞的认知,很难知道被黑洞吸入后会怎么样,正如有些科学家所说的那样,或许我们需要更高一级的物理规则来重新定义黑洞和黑洞里面的一切!


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