黑洞是啥?

厨界不求人


1905年、爱因斯组提出了他的引力理论一一广义相对论。1919年5月29日的目食观测结果显示、遥远恒星的光线经过太阳时会发生偏折。尽管后来发现观测存在错误,无法作为有力的证据、但广义相対论依旧是一个伟大的发现。

随后的几十年里、由于缺乏实验验证,广义相对论一直得不到重视。1952年,约前·惠教授在美因普林斯顿大学讲授爱因斯坦的相对论时、大家普遍认为此理论已不值得关注。

罗伯特・奥本海默( Robert Oppenheimer)在1939年发表的成果引起惠勒的注意。奥本海默指出、根据广义相对论,大质量恒星会发生坍缩、演化成致密的物体,以至于述光也无法逃逸出来。此恒星会无限坍缩,而时空则会像个黑斗篷一样将其包裹。在中心区域,空间会无限弯曲,物质密度会无限增大,这种奇异的现象被称为奇点。

1967年,在组约举行的一场会议上,约・惠勒使用“黑洞”一词来形容大质量恒星的悲惨结局,证实了广义相对论的预言。约输・惠勒的这一比喻与数学演算有异曲同工之妙,迅速激发了公众的想象。1990年,他在自传中写道:“黑洞告诉我们,空间可以像纸一样被揉捏成一个无穷小的点,时间可以像火焰样被吹灭。”


自然法律


黑洞是死亡的恒星。

黑洞不是洞,黑洞里是恒星的一生。

宇宙之初有微恒星(宇宙氢气泡),有亚恒星(小氢气团),大恒星(氢气团组团)。恒星里的氦是后来产生的。

黑洞分大小,黑洞里边都是恒星能量变物质的的一生,核聚变的一生。主流说法超大恒星结局是黑洞,大恒星结局是超新星爆炸,中恒星结局矮星,微恒星结局是核聚变成“硅球粒”。

硅球粒是恒星陨石唯一特征。恒星陨石的形成主要有二个途径,一是恒量的喷射物,二是恒星转为超新星爆炸时幸存部分,因局部不含有碳球粒铁等金属元素,得以保留恒星时原貌。

黑洞是个过程,是个恒星以氢开始的核聚变过程。黑洞里的恒星不论大小,其初期“单氢细胞”“小氢细胞群”核聚变原理是一样的。

这几幅照片,都是“恒星陨石”




里发现的核聚变现场照片。是黑洞里恒星都必须经历的过程,不论大小黑洞里的恒星初期核聚变都如此。当然,越大核聚变形式形态越丰富。
上边这两恒星陨石里的白雪花白球都是《硅球粒》

,是恒星陨石唯一特征,都是黑洞里的恒星(细胞群)核聚变直接产出物。

黑洞是个概念,是个过程,是个结局,是恒星一生的命运。


大连富丽庭陨工周


黑洞到底是什么?

黑洞-不可见很强大,一个物理实体,密度无穷大,扭曲光,拉扯物质,当接近黑洞时,时间也会开始改变,由于地心引力的强大,时间也会慢下来。

黑洞是如何形成的?

恒星是由巨量的原子组成,其中大部分是氢原子,它们诞生于气体云在自身重力下的坍缩,在核心里,氢会经由核聚变转换成氦,释放出巨大的能量,这种能量以辐射的方式对抗引力,这两种力量以一种微妙的方式维持平衡,只要核内存在聚变,恒星就能保持相对稳定的状态,但是对于那些质量远超过太阳的恒星,它们核内的热量和压力使得它们隔合成更重的元素,直到铁元素的生成,与之前生成元素不同,聚变生成铁,并不产生任何能量,铁元素在恒星内部不断生成,直到其数量达到临界值,辐射和引力之间的平衡突然被打破,核心坍缩,转瞬之间,恒星内爆,向核内填入更多质量,宇宙中那些更重的元素在此刻产生,而恒星在超新星爆炸中终结,爆炸或许会产生一颗中子星,但如果恒星的质量足够大,整个内核会坍缩形成一个黑洞。

黑洞的“黑”字代表视界线,“洞”代表什么?

我们看到的黑洞,其实看到的是视界线,任何东西想要穿越视界线,那就需要比光速更快了。所以我们只看到一个不反射的黑色球体。

“洞”代表了奇点,奇点的密度也许是无穷大,意思是它所有的质量都集中在空间内一个没有表面没有体积的点上,是其它完全不同的东西。

进入黑洞会发生什么?

黑洞并不像吸尘器一样吸东西,黑洞的周围时间流逝会不同,从外部靠近视界线时,一切物质的动作都会变慢下来,时间变慢,就好像被冻住了一样,慢慢变红, 然后消失。

黑洞极致地扭曲空间,视界线内部只有一个方向可走,(就像是在一条狭窄的通道内,每前进一步就无法后退了),黑洞的质量太巨大,即使只有微小的几厘米的距离,也会使得引力值产生数百万倍的差距,直到变成一条一个原子宽度的热流。

黑洞也有大小之分

有与恒星质量差不多大小的黑洞,质量只比太阳大几倍,直径堪比小行星。也有超大质量的黑洞,存在于每一个星系的中心,存在了几十亿年之久.

目前,已知最大的超质量黑洞是“S50014+81”,其质量是太阳的400亿倍,直径有2367亿公里,

是从太阳到冥王星距离的47倍,这么大的黑洞最终的结局却是蒸发,其过程称为“霍金辐射”。

“霍金辐射”

理解这个过程,我们需要聚焦真空,真空并不是真的什么都没有,它充满虚正反粒子,从真空中产生彼此湮灭,而当这个过程正好发生在黑洞边缘时,其中一个虚粒子会被接进黑洞,而另一个会逃逸变成一个实粒子,所以黑洞的能量在逐渐消失,这个过程的发生在刚开始的时候异常缓慢,随着黑洞变小这个过程越来越快,当它的质量与一个大型的小行星相等时,它辐射的热量相当于室温。当它的质量与一座山相当时,它的辐射热量与太阳相似,而在它生命的最后时刻,黑洞辐射消失,继而产生相当于数十亿核弹量的大爆炸,不过这个过程非常缓慢。


太空生物学


黑洞密度极大,黑洞是连光线也无法逃脱.引力极大的星体。恒星燃料耗尽瞬间塌缩,就成了密度极大的黑洞。九宫八卦,混元玄天,宇宙无穷,时空无限。宇宙能量守恒.阴阳平衡,物极必反.阴阳转换,阳极生阴.阴极生阳,宇宙中此消彼长.生生不息。宇宙中,恒星产生能量为阳,行星和黑洞吸收能量为阴,而连光线也逃不脱.吸收一切的黑洞,又属于阴中之阴。有多少恒星产生出能量,就有多少行星和黑洞吸收掉能量。物极必反.阴阳转换,阳极生阴.阴极生阳,恒星燃料耗尽塌缩成黑洞,是阳极生阴,黑洞吸收足够能量爆发成超新星,是阴极生阳。宇宙既有恒星燃料耗尽塌缩成黑洞,也有超新星爆发。宇宙能量守恒.阴阳平衡。太阳系中,九大行星对应九宫格。金星木星水星火星土星,对应金木水火土。金克木,木克土,土克水,水克火,火克金,金又克木。金生水,水生木,木生火,火生土,土生金,金又生水。相生相克,循环往复,周而复始,生生不息。五行互生,五行互克,有克则生,无克则死。就象一部超级跑车,动力系统是相生,刹车系统是相克,如果无法给跑车装上匹配的刹车系统来克制,再强劲的跑车只能解体报废。这就是五行相生相克,有克则生,无克则死。科学的阴阳五行哲学宇宙观,诞生了中医科学。黑洞是恒星燃料耗尽,瞬间塌缩而成为密度极大的星体,黑洞属于阴阳转换的阳极生阴,超新星爆发属于阴极生阳。宇宙能量守恒.阴阳平衡,物极必反.阴阳转换,阳极失阴.阴极生阳,宇宙中此消彼长.生生不息。





66华99


万物皆有定时,即使是太阳也不例外。再过五十亿年,太阳就会衰老死去,它会逐渐膨胀,变成一颗温度更低的、更大的星体,可能会把地球也吞噬掉。这种星叫做红巨星。

不过还有一些恒星,不会像太阳这样死去。它们在死去时会向外抛射大量的物质和电磁辐射,然后紧紧地聚成一团。

我们知道,每一颗原子最外面都是电子,中间的小小原子核则是由质子和中子构成的。电子带负电,质子带正电,而中子不带电。当恒星聚成一团时,巨大的吸引力会将所有物质都向里拉,最终把电子也压进原子核里,让质子和电子的电性中和,都变成中子。这种星体体积很小但是质量很大,叫做中子星。

若是中子星进一步压缩,就会成为吸引力更强的星体。这种星体吸引力太强了,强到即使是光也无法从它里面跑出来。这种星体就像是在夜空中镶嵌的一个纯黑色的洞,什么东西都无法从里面跑出来。

这种星体,就是黑洞。

所以,黑洞是死去的大恒星,有极强的吸引力,它不是真的洞;恰恰相反,它是一个极标准的球性星球。

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叶猛犸的故事们


黑洞

不要让这个名字愚弄你:黑洞绝不是空的空间。相反,它是一个非常小的区域内聚集的大量物质,想想一颗比太阳大十倍的恒星挤压成一个大约纽约市直径的球体。其结果是引力场如此之强,以至于没有任何东西,甚至光,可以逃脱。近年来,美国国家航空航天局的仪器为这些奇怪的物体描绘了一幅新的画面,对许多人来说,它们是太空中最迷人的物体。


迅速的 强烈的x光耀斑被认为是由黑洞吞噬恒星引起的。 太空中物体如此巨大和密集以至于光线无法逃脱的想法已经存在了几个世纪。最著名的是,黑洞是由爱因斯坦的广义相对论预言的,这表明当一颗大质量恒星死亡时,它会留下一个小而致密的残余核心。方程式显示,如果核心的质量是太阳质量的三倍以上,重力就会压倒所有其他的力,产生一个黑洞。

黑洞 一段关于黑洞的视频。 观看视频 科学家不能用望远镜直接观察黑洞,望远镜可以探测x射线、光线或其他形式的电磁辐射。然而,我们可以推断黑洞的存在,并通过探测它们对附近其他物质的影响来研究它们。例如,如果黑洞穿过星际物质云,它将在一个被称为吸积的过程中向内吸引物质。如果一颗普通恒星靠近黑洞,也会发生类似的过程。在这种情况下,黑洞将恒星拉向自身时,会将恒星撕裂。当被吸引的物质加速升温时,它会发出x射线,辐射到太空中。最近的发现提供了一些诱人的证据,表明黑洞对其周围的社区有着巨大的影响——发射强大的伽马射线爆发,吞噬附近的恒星,并在一些地区刺激新恒星的生长,而在另一些地区却停滞不前。 一个Star's End是黑洞的开始 大多数黑洞是由超新星爆炸中死亡的大恒星的残余物形成的。(较小的恒星变成密集的中子星,其质量不足以捕获光线。)如果恒星的总质量足够大(大约是太阳质量的三倍),理论上可以证明没有任何力量可以阻止恒星在重力的影响下塌缩。然而,当恒星坍塌时,一件奇怪的事情发生了。当恒星表面接近一个被称为“事件视界”的假想表面时,恒星上的时间相对于远处的观察者所保持的时间会变慢。当表面到达事件视界时,时间静止不动,恒星不再坍缩——它是一个冻结的坍缩物体。


黑洞射流 天文学家已经找到了已知最小黑洞的候选者。 恒星碰撞会产生更大的黑洞。在2004年12月发射后不久,美国宇航局的斯威夫特望远镜观测到了被称为伽马射线爆发的强大而短暂的闪光。钱德拉和美国国家航空航天局的哈勃太空望远镜后来从该事件的“余辉”中收集了数据,这些观测结果一起让天文学家得出结论,当黑洞和中子星碰撞时,会产生另一个黑洞,从而导致强大的爆炸。 婴儿和巨人 虽然基本的形成过程是可以理解的,但黑洞科学中一个长期的谜团是它们似乎存在于两个完全不同的尺度上。在一端,有无数黑洞是大质量恒星的残余。遍布整个宇宙的这些“恒星质量”黑洞通常是太阳质量的10到24倍。当另一颗恒星靠近到足以让它周围的一些物质被黑洞的引力吸引时,天文学家会发现它们,并在这个过程中产生x射线。然而,大多数恒星黑洞过着孤立的生活,不可能被发现。然而,从足以产生这种黑洞的恒星数量来看,科学家估计仅在银河系就有多达一千万到十亿个这样的黑洞。

尺寸谱的另一端是被称为“超大质量”黑洞的巨型黑洞,其质量是太阳的数百万倍,甚至数十亿倍。天文学家认为超大质量黑洞位于几乎所有大型星系的中心,甚至是我们自己的银河系。天文学家可以通过观察它们对附近恒星和气体的影响来探测它们。 致密物体的观察质量范围, 这张图表显示了超致密宇宙物体的相对质量。历史上,天文学家一直认为不存在中等大小的黑洞。然而,钱德拉、XMM-牛顿卫星和哈勃最近的证据强化了中等大小黑洞确实存在的事实。超大质量黑洞形成的一个可能机制包括恒星在致密星团中碰撞的连锁反应,这种连锁反应导致极大质量恒星的积累,然后这些恒星坍缩形成中等质量黑洞。星团然后下沉到星系的中心,在那里中等质量的黑洞合并形成一个超大质量的黑洞。


军机处留级生


黑洞的定义我们没有必要再复述,题主这么问肯定是向更加具体的了解黑洞是什么。详细的了解需要系统的理论学习,而我们这里要打一些不恰当的比喻来帮助理解,到底什么是黑洞?

我们生活在地球上,身边的东西没什么支撑的话就会向下坠落。这个问题可以问问牛顿,毕竟是他第一次用一种通俗的方法来解释引力:地球的引力会把苹果到地面上。

如果砸向牛顿的不是苹果,而是一颗巨大的榴莲,那么结果可能会有些不同,除了牛顿会生死未卜之外,地上也许会被砸出个坑。

那么如果不是榴莲呢?是个铅球,是个巨大的铅球,是一个几十米高的铅球,从几千米高的天上落下来砸到地面上会怎么样?

不好想象的话,我们可以参考陨石落在地上,或者从地球轨道上滑落的太空垃圾,亦或是一枚划过半个地球的洲际导弹弹头。即使是实心弹头,在引力的作用下砸向地面,除了会掀起一片尘埃之外,也许还有火光带闪电的特效。

这就是引力的力量。那么这和黑洞有什么关系?

当然有关系,那关系可大可大了。

陨石或者巨大铅球掉落在地面上的时候,因为引力势能转化,撞击的时候这些能量会变成其他的形式,引起化学变化。陨石坑看上去都像炸开的一样,而且显得异常温暖。

如果这些能量再集中一些,巨大一些,当然,地球上不会这样,如果在某个巨大的行星上,一座和地球质量一样大的高塔轰然倒塌,那么撞击过程中也许会有聚变产生。轰的一声,新的元素产生了,释放出了更多的能量,把这些残骸都炸上了天。这些尘埃飘上再落下来,又引起了一片爆炸。

这种炸上去又落下来引起爆炸,又炸上去再落下来的情况下,和我们的太阳就类似。太阳中心的核聚变把上面的物质炸出去,再落下来。这些物质在太阳的引力下跑也跑不掉,落下来又要被炸,非常的焦虑。这就是太阳上的对流。

当这些元素反应的能量日趋变少的时候,那些掉下来的东西就不会再被炸上去了,会逐渐向中心下沉。我们的太阳质量不够大,所以在经历过一些膨胀的阶段后,最终会因为这些东西都下沉到了核心,变成一颗白矮星。

那些再巨大恒星则不满足变成一颗白矮星。这上面的东西还会继续坍塌,上面的物质没有办法支撑这些被引力拉向中心的残骸,于是就克服了电子简并压力,电子被压进了质子里,变成了中子星。

如果质量再大一些的恒星,或者两颗中子星相撞,那么还会继续在引力的作用下坍缩,当中子简并压力也支撑不住这些残骸的时候,就再也没有任何力量可以阻止上面物质的倒塌,倒塌变得没有终点,直到整个天体坍缩成为一个点。

这就是黑洞。黑洞的中心是一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小,热量无限大的奇点。这是黑洞的本体。在黑洞之外,是一部分空荡的空间,在一定范围内,这里面光也无法逃逸。因为即使以光速,也没有办法达到这个范围内的逃逸速度,换句话说,这里的物体即使以光速前进,它的势能也小于从无限远到这里的引力做功。

所以黑洞周围一片黑不溜秋的区域,我们是看不到的,如果在足够近的距离,应该是可以看到周围有光的,但是这时我们也没有办法逃离这里了。不过在这个范围之外,也就是史瓦西半径之外,距离黑洞足够远的地方,就可以有东西跑来跑去了。所以黑洞通常在宇宙中看上去非常明亮,因为在史瓦西半径之外,有着明亮的吸积盘,这里都是恒星的残骸。

这就是黑洞,神不神奇。


蛋科夫斯基


原创思想,我觉得黑洞由于其附近是有着众多的星体运动,而就会使到其附近的空间,产生出一个极大的旋涡而盘旋的,而就形成出黑洞了。但当然,空间产生出的这个黑洞旋涡是有起因的,比喻说,它的起因有些人认为是恒星当耗尽了它的能量,而就产生出坍塌而形成出黑洞了。但这些恒星能够形成出黑洞,应该是经过了一百几十亿年的时间,才能演化出黑洞的。而我们现在所看到的恒星,有些已经是存在着一百几十亿年的时间了。而形成出黑洞的恒星,岂不是大于现在宇宙年龄的一百几十亿年?又或是恒星可能只能维持着一百几十亿年的时间,而过去了的恒星由于已形成了黑洞了,或形成出其它的物质了,而我们就无法验证过去的这些恒星或黑洞的了。而就只有按现在所观察到远处的恒星发出的光谱,而确定出宇宙的大约年龄了。但如果是这样的,那宇宙的大约年龄亦是不可知的了。

再说,黑洞是什么呢或有什么呢?这个真的不知了,如果是非说不可的,而就只有继续的瞎猜了,黑洞可能是连接另一维度时空的出入口了,因为感觉时空是层层叠叠的,或是多维度性的,而多维度性的时空,在黑洞这个强大的引力场作用了,是可以扭曲着多维性空间的,而打开多维性空间的屏障的。但不知是不是这样的认为,而就不知了,以下就交给下面的砖家继续的讨论吧!


踏浪而来37326050


黑洞是宇宙中最神秘的天体之一,2019年4月11日,人类首次拍摄到了黑洞的照片。

这个像甜甜圈一样的东西,就是带给我们无限遐想的黑洞(的轮廓)。

我们都知道,没有外力的情况下,物体会做匀速直线运动;

那么,当我们在宇宙中观察,突然看到有一颗恒星在独自旋转着,不用惊讶,这颗恒星其实并不孤单,它的伴侣,可能就是一个我们看不见的黑洞。

第一张黑洞照片:该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。


01

黑洞概念的由来

黑洞其实就是一个天体——一个特别的天体。

它是广义相对论的一个真空解,引力极其强大,其逃逸速度大于光速——也就是说,黑洞的时空曲率大到光都无法从其中逃脱。

黑洞的提出:

黑洞最早的提出者应该是全能的拉普拉斯;

在爱因斯坦发表广义相对论后,黑洞有了全新的理论基础。

1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西在研究爱因斯坦引力场方程的时候,得到了一个真空解。

这个解表明,如果大量的物质集中到一个点,它的周围就会产生奇怪的现象——会出现一个叫“视界”的东西,或者叫界面。在视界之内,光也无法逃脱,那么我们就无法看到它的内部。

爱因斯坦也对这种奇怪的天体有浓厚的兴趣,但是,他倾向于这种东西不存在——因为,实在是太奇怪了!

黑洞的命名:

黑洞的名字是由美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名的,惠勒在洗澡时,突发灵感,想到了这个通俗易懂的名字。

这不禁让我想到另一个伟大的物理学家——阿基米德。

他也是在洗澡的时候,发现了浮力、密度的原理的。

难道,洗澡可以催生灵感?写完这篇问答,我就洗澡去!


02

史西瓦半径

说的黑洞,不得不提及史西瓦半径

这个以最早的提出者,史西瓦的名字来命名的物理参数,是衡量任何天体是否会成为黑洞的条件——或者,如果它要成为黑洞,应该满足的标准。

给定一个天体的质量,就可以算出史西瓦半径的大小:

太阳的史西瓦半径有3千米,而地球的史西瓦半径只有9毫米,

一旦天体的半径小于史西瓦半径,它就会成为一个黑洞。

根据广义相对论的原理,引力越强,时间运行的越慢。

所以,在黑洞里,由于引力太强,时间也会静止。

03

黑洞的演化过程

形成——塌缩

黑洞最初的形成,类似于中子星的形成。

恒星在生命的最后阶段,内部的核反应减少,不足以抵抗引力,因此会在引力的作用下塌缩。

巨大的压力使得电子被压进原子核内部,和质子结合,形成中子。所以,这个阶段的终点,被称为中子星。

但是,如果引力非常大,连中子间的相互作用力也抵抗不了,那么中子星会继续塌缩,最终形成黑洞。

长大——吸积

黑洞通常是因为它们聚拢周围的气体产生辐射而被发现的,这一过程被称为吸积。

高温气体辐射热能的效率会严重影响吸积流的几何与动力学特性。

吸积是天体物理中最普遍的过程之一,而且也正是因为吸积才形成了我们周围许多常见的结构。

寿命——蒸发

黑洞是有寿命的

霍金发现,黑洞会向外释放物质——这是一种以不确定原理为基础的超运动形式——被称为黑洞蒸发。

黑洞具有黑体辐射的特性,它的温度和辐射正相关;而它的质量又和温度负相关——因此,质量越大的黑洞,辐射越弱,寿命越长;质量越小的黑洞,寿命越小。

有的黑洞,在形成后几秒钟就蒸发了。

04

总结

这就是黑洞,宇宙中神秘、诡异的存在——一个光的坟墓,时间静止之所。

最早我们通过方程发现了它们,后来又用技术拍到了一个。

以后,我们会继续研究黑洞,很期待,有新的发现!

我是宇宙物理学,这就是我的回答。


宇宙物理学


欢迎关注➕黑洞家的铲屎官➕,这里是科学爱好者,希望得到你喜欢的。

据科黑洞来源大约分为三类:原初黑洞、恒星级黑洞、超大黑洞。原初黑洞指的是一类小黑洞数量众多,产生于宇宙大爆炸之初,巨大的压力使一部分物质挤压成黑洞;恒星级黑洞顾名思义,源自于超大质量恒星演化到后期自身引来塌陷,经超新星爆照后甩掉多余物质形成的特俗天体;超大质量黑洞存在于星系的中心(例如银河系的银心),它们的形成科学家尚无定论。

回归题目:

黑洞到底是什么?

黑洞是源自于爱因斯坦广义相对论的一种特殊天体,其引力方程的一个真空解支持黑洞的存在,虽然黑洞不能被直接观测到(这也正是其名字缘由),但是现代科学家已经确定黑洞的存在。黑洞是一种天体,只是其比较特殊,它的逃逸速度大于光速所以光都无法从其事件视界逃脱。

黑洞里有什么?是物质还是空洞?

这两问放到一起回答,从其来源推测黑洞中只能是物质,但不会是常规物质。因为不会存在完整的原子结构,甚至不存在中子及质子,只能是挤在一起人类无法理解的的“纯物质”。从广义相对论出发,有质量的物体会使时空发生弯曲,而黑洞是极其致密的它周围的时空曲率巨大。我们知道二维的弯曲是什么样子,但是对于三维的弯曲人类根本想象不出来。无论时空怎么弯曲,我们的眼睛默认为光线就是直线传播,如果存在高维生物,他们眼中的黑洞表现的也许是一个空洞吧!

(图片皆来自网络侵删)

最后强调一点,因为未知所以神秘,归根结底黑洞就是一个天体,只是比较特殊而已。


以上是我的简单回答,期待更多优质答案,祝好。


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