03.05 因為黑洞不可逆,是否意味著整個宇宙最終會被黑洞(們)吞噬,黑洞-奇點-大爆炸這樣反覆實現宇宙的輪迴嗎?

秦瀟銘


黑洞一旦產生,也不是不可逆轉。因為還存在著霍金輻射。霍金輻射雖然沒有被實驗所證明(實驗條件太苛刻,需要製造一個量子黑洞),但科學家們普遍認為它是存在的。

圖:霍金輻射:在視界附近成對產生的虛粒子,其中一個進入黑洞


,另一個逃逸。進入的虛粒子會消耗掉黑洞的質量,逃逸的會被提升為實粒子

霍金輻射十分的微弱,以人類目前的手段還無法探測到它的存在。一個超大質量黑洞要蒸發完,需要約10∧90年。

只要物質和能量進入了黑洞的一定範圍之內,遲早都會被黑洞吞噬掉的。但黑洞吞噬掉它周邊的物質後就不會再吸收物質了。例如銀河系核心的黑洞,它能夠吞噬掉的最多隻有銀核處的物質。雖然整個銀河系都圍繞著黑洞運轉,但由於引力和離心力達到了平衡,銀核周邊的恆星是不會掉入黑洞之中的。

圖:銀河系

宇宙的最終命運有幾種猜測:

持續膨脹:宇宙的膨脹速度越來越快,空間膨脹的速度會太快,使得星系、行星系分解,到最後甚至連原子都會被撕裂。這也被稱為大撕裂。

停止膨脹:宇宙大爆炸的能量與引力達到了一個平衡的狀態,宇宙停止膨脹。這是一個最好的情況,這樣的宇宙環境能夠使生命存在更長的時間。但這也是一個最不可能發生的情況。即使是這樣,宇宙也會“熱寂”,即:恆星不再產生,現有恆星燃料耗盡。由於量子的不確定性,使得宇宙各處的溫度僅略微高於絕對零度。

收縮:當宇宙膨脹到一定程度,宇宙大爆炸的能量耗盡,空間在引力的作用下收縮,最終回到奇點,這就是大收縮。如果返回奇點後又再一次爆炸,形成一個新的宇宙,這就叫做大反彈。

宇宙的未來取決於宇宙的物質和能量密度,即Ω的值,見上圖。目前觀測到的宇宙物質密度支持Ω小於0的情況,即:宇宙可能會無限膨脹下去。


講科學堂


首先來說,黑洞並非是不可逆的。

現代科學認為,宇宙中的黑洞主要有三個誕生途徑,第一種是宇宙大爆炸初期,由於物質高度集中在引力的作用下塌縮形成的原初黑洞;第二種是大質量恆星在演化末期,由於其自身釋放的輻射壓無法抵擋恆星外層物質的塌縮效應,經過超新星爆發後,緻密的內核會形成黑洞奇點;黑洞的第三種誕生方式是宇宙中高密度天體的撞擊融合。

黑洞擁有極強的引力場,包括光線在內的任何物質,一旦位於黑洞附近都有可能被其吞噬。但是現代科學認為,黑洞更像是“饕餮”而非“貔貅”,海森堡的不確定性原理認為,真空中無時無刻不在產生虛粒子對,同樣這些虛粒子對也可能產生在黑洞附近,因此就存在虛粒子對中某一個粒子被吸入黑洞的情況,一旦這個過程發生,吸入的虛粒子將造成黑洞質量的損失,而剩下的虛粒子則會轉化為實粒子從而逃離黑洞,這個過程也被稱為霍金輻射。由於霍金輻射效應的存在,黑洞在沒有物質補充的情況下,總有一天也會蒸發殆盡的,而且伴隨著宇宙的膨脹,任何物質都趨向於互相遠離狀態,因此我並不認為宇宙最終可能會被黑洞吞噬。

雖然宇宙不會被黑洞吞噬,但是也有理論認為我們的宇宙本質上就是一個黑洞。

這個理論源自於“黑洞宇宙模型”,和我們廣為熟知的宇宙大爆炸理論不同,黑洞宇宙模型認為我們所處的宇宙本身就是一個黑洞,而我們宇宙中的黑洞則是另一個宇宙,同一層級的黑洞碰撞從而形成更大的宇宙。黑洞宇宙模型雖然看起來荒謬,但是也有一定的“證據”,比如以我把我們的可觀測宇宙看做是黑洞,其960億年的可觀測範圍和10^80g的質量和黑洞理論符合的很好,從這點看我們的宇宙和黑洞確實存在某種相似性。


那麼我們的宇宙還會回到“奇點”狀態嗎?

現代天文觀測發現,我們的宇宙處於膨脹狀態,但是科學家同樣認為,如果宇宙中的物質密度超過臨界密度,那麼在物質引力帶來的收縮作用下,宇宙的膨脹將會逐漸減緩,進而處於平衡狀態,或者轉變為收縮狀態進而重新回到奇點狀態。宇宙中物質密度的大小決定了引力能否處於主導地位,但是現有的宇宙模型認為,由於暗能量的影響,我們的宇宙在未來更可能趨向於無限的膨脹狀態。因此我們的宇宙可能不會回到“奇點”狀態。

感謝瀏覽,我是漫步的小豆子,謝謝。


漫步的小豆子


從理論上來看整個宇宙可能會被黑洞吞噬嗎?

黑洞曾經是史瓦西用愛因斯坦的廣義相對論引力場方程中推導出來的一種天體,從理論上出現的那一天起就引人矚目,不僅僅是因為它是廣義相對論和量子力學衝突的焦點,還有是它的各種特殊屬性實在是太讓天文學家們好奇了!

一、黑洞是天體引力坍縮的結果,其奇點的密度無限大;

二、視界內逃逸速度超過光速;

三、白矮星、中子星溫度一個比一個高,坍縮到了奇點的黑洞溫度卻很低;

四、霍金輻射是否真的存在?

五、黑洞不挑食;

........

當然我們並不太關心黑洞的其他特性,但看黑洞啥都“吃”這副德行,真擔心它有一天把宇宙給吞了,那麼怎麼來計算黑洞是否能把宇宙給吞了呢?我們以宇宙中最大的黑洞,太陽的660億倍的類星體Ton618為例,看看它有可能吞噬掉整個宇宙嗎?

目標:計算Ton618是否能吞噬整個宇宙

條件1:天體的逃逸速度

條件2:哈勃常數(以普朗克衛星2015年測量的68.7KM/S/MPC為準)

結論,只要在百萬秒差距處的逃逸速度小於宇宙膨脹的速度,那麼我們就認為TON618不可能吞噬了宇宙!因為宇宙在不斷的膨脹中!

太陽的質量:1.9891*10^30千克

萬有引力常數G=6.67×10^-11 N·m2 /kg2

逃逸速度公式:

將上述數據代入公式計算得:

v=23829.0679米/秒

即660億倍太陽質量的類星體Ton618,在百萬秒差距位置的逃逸速度為23.83千米/秒,遠小於宇宙膨脹的68.7千米/秒!因此我們有理由認為它不可能吞噬了整個宇宙!不過有一點要提醒下的是,即使宇宙不膨脹,絕大部分的星系運動速度都超過23千米/秒,甚至數百千米或者更高!所以想要吞了宇宙是不可能的!


星辰大海路上的種花家


感謝頭條小夥伴貢獻的話題。先給出我的個人意見,目前科學家對於宇宙的瞭解還很不夠,所以對這個問題還不能給出明確的回答。

首先,黑洞並非不可逆

天文觀測表明,宇宙中存在著無法計數的黑洞,就包括我們銀河系的中心也有一個超大質量的黑洞。然而,銀河系是穩定的,否則,我們的太陽系的穩定也會因為這個超大質量黑洞被破壞,我們人類也就無法生存了。

黑洞在把自己附近空間中的物質吞噬以後,就無法再長大了。這是因為,黑洞視界之外,也是跟其它的天體沒有什麼區別,那裡就是引力的天下,黑洞會跟其它天體之間建立新的引力平衡關係。天文學家發現的大多數黑洞,都是通過觀察恆星的運動方式來發現的。

很多人認為,黑洞就是一個只吃不吐的“貔貅”,它不斷的吞噬自己周圍的物質,不停地長大。然而事實是,黑洞並不是恆星的屍體,它只是恆星演化的一個階段,也會緩慢散發能量,這被稱為霍金輻射。霍金輻射表明,理論上,一個黑洞由於能量散發,最終會完全消失,但是這個過程將極其漫長,甚至可能會伴隨宇宙成長的整個過程。

其次,“目力”所及僅在哈勃球之內

在科學技術的支持下,能上天入地,能發射人造衛星、宇宙飛船,有移動互聯網,4月份拍攝到了第一張黑洞照片,利用廣義相對論宇宙學,研究宇宙的演化。看上去,科學家好像很厲害的樣子,然而真相是,我們對宇宙真的還很“無知”,對於宇宙是怎麼來的,又將到哪裡去,還不能給出明確的答案。

雖然,主流科學家們都接受了宇宙大爆炸學說。然而,這個學說的主要證據之一是哈勃定律。就是說,天文觀測表明,宇宙中所有的天體都在離我們遠去,越遙遠的星系,退行速度越快。用這樣的觀測結果,反過來推測,則宇宙必然是從當初的某一點(奇點)“爆炸”而來。然而,這樣的觀測有一個明顯的問題,那就是,我們“目力”所及不過是哈勃球範圍之內,對於哈勃球之外,我們一無所知。

第三,“暗物質”和“暗能量”無法探測

愛好科學的小夥伴們可能都聽說過“暗物質”和“暗能量”吧?暗物質是理論上提出的可能存在於宇宙中的一種不可見的物質,它可能是宇宙物質的主要組成部分,但又不屬於構成可見天體的任何一種目前已知的物質。暗能量是驅動宇宙運動的一種能量。

簡單來說,暗物質表現的更像普通可觀測到的物質,貢獻引力;而暗能量則與日常物質大相徑庭,貢獻斥力。它和暗物質都不會吸收、反射或者輻射光,所以人類無法直接使用現有的技術進行觀測。

結束語

通過前面的分析我們可以看到,與100年前比,我們對於宇宙的認知可以說是前進了一大步。但是隨著我們對宇宙瞭解得越多,我們發現,不知道的也更多。對於宇宙最終命運的這種嚴肅的話題,科學目前還不能給出答案。

不過,科學還在路上,有理由相信:找到答案只是一個時間問題。

關於這個問題,小夥伴們,你們怎麼看呢?歡迎在評論區,留下您的寶貴意見。


郭哥聊科學


這段時間,關於黑洞的討論一直很多,也有很多人對黑洞有了更加深入的一些瞭解,大家都知道黑洞是一個貪婪的傢伙,一旦進入它範圍的物質就再也跑不出去了,連光都跑不出去,所以,有人就在擔心,黑洞會不會逐漸宇宙中的物質慢慢都吸進去,然後最後宇宙毀滅呢?

圖騰可以告訴這些朋友,不用瞎擔心了,黑洞並不會無限制的把周圍的東西往過吸的,黑洞吞噬的只是在它事件視界內的物質。

科學家推算,在所有的星系中心,包括我們所在的銀河系都會有超大質量的黑洞,如果黑洞會一直瘋狂吞噬的話,這些星系也早就沒了。

跟隨黑洞吞噬宇宙說法還有一個有意思的預測,宇宙會不會處於黑洞吞噬宇宙——形成奇點——大爆炸這樣的循環呢?

首先我們瞭解一下,現在科學家們經過苦苦的研究,找出幾種宇宙終極命運的可能性吧。

第一 大撕裂

大撕裂假說認為,宇宙中的暗能量的密度會隨著時間的增加而增加,這就會導致宇宙的膨脹速度越來越快,而宇宙的膨脹速度如果越來越快的話,宇宙中的所有物質最終都會被撕成最基本的粒子,甚至時間都會被撕裂......

第二 大凍結

大凍結假說也稱作“熱寂”。這種假說認為,宇宙將來會變成一種沒有熱力學自由能的狀態,也就是說宇宙達到了一種熱力學學平衡的情況,同時溫度到了絕對零度,這個時候任何物理過程停滯,任何生命都不復存在了。

第三 大坍縮

大坍縮假說認為,如果宇宙內的物質隨著時間的推移不斷減少,導致引力佔據了支配地位的時候,大坍縮就會出現,引力不但會導致宇宙開始進行收縮,甚至,會出現我們難以理解的時間倒流現象,我們的一生很可能是從墳墓開始在子宮裡結束,地球也會從鬱鬱蔥蔥變的重新荒蕪,而宇宙也會不斷的處於大爆炸——大坍縮——大爆炸——大坍縮的狀態。

不過按照當前的觀測數據,宇宙的膨脹速度是在不斷加快的,所以大坍縮理論目前並不被觀測數據所支持(當然,也有可能是目前還未到膨脹變緩甚至開始坍縮的時期)。

而本文一開始所提到的黑洞——奇點——大爆炸這種循環理論,和大坍縮有某種類似,但是這種情況其實不會發生的,首先,黑洞並不是在無限制吞噬周邊物質的,它吞噬的只是不幸進入它時間視界的物質,其次,黑洞也並不是只進不出的,黑洞是會蒸發的,這就是根據量子理論,1974年由著名物理學家霍金提出的霍金輻射現象,按照霍金理論,黑洞並不是永久存在的,它也會“蒸發”掉,最後,由於暗能量的負壓作用,黑洞一般是不會發生碰撞的,也不會出現互相吞噬的情況的。

所以這這,圖騰可以告訴那些擔心黑洞會吞噬全宇宙的同學,安啦安啦,人家黑洞是沒有那麼喪心病狂的好不好,好好生活好好工作,相比起宇宙的時間跨度來說,我們這幾乎等於一瞬間的生命簡直太短暫了,太過擔憂這些就沒必要啦~。

我,圖騰,你,關注。


圖騰觀天下


如果將宇宙比作人體的話,黑洞就如同肌肉撕裂或者烈火灼傷之後的傷口,為了自愈,它必須要吸收營養,但有一個臨界點,當達成某種平衡的時候,它或者消失或者成為疤痕,作為疤痕的黑洞往往是肌肉組織之間經過博弈重新平衡的力量,比如銀河系中心的黑洞,成為維繫整個組織的源動力,當然這種力量也會此消彼長,這也是身體組織更新換代的方式,對於人類來說星系之間的碰撞毀滅當然是石破天驚,但是對於宇宙來說,就像我們人類手指脫皮一樣的自然。


高維宇宙觀


那麼我們的宇宙會面臨一個什麼樣的未來呢?宇宙是否在無限的擴張然後收縮然後再發生大爆炸的呢?首先想要了解宇宙的未來,我們就需要知道,目前來看呢,我們的宇宙正在加速的膨脹。支持宇宙膨脹的東西就是神秘的暗能量,我們的宇宙中存在著兩種看不見的物質,它們分別為暗能量和暗物質,暗能量代表的宇宙的擴張。暗物質則代表宇宙的凝聚。、

通過計算宇宙膨脹的數值,可以將能得出這兩種能量的佔比情況,結果我們發現宇宙中70%的是暗能量,25%的是暗物質,而剩下的5%則是物質。如果暗能量大於暗物質,那麼這也就解釋了宇宙為何在膨脹,並且在加速的膨脹。如果這種規則不改變的話,那麼未來的宇宙將會變得無限的大。而我們將宇宙的這種結局稱之為大擴張。

那麼什麼是大撕裂呢?我們知道太陽系之所以存在完全是因為太陽,而銀河系之所以存在完全是因為銀河系的中心,暗物質的作用就是將星系凝聚,使星系變為一個整體來抗衡暗能量,剛才我們所提到了暗能量支持宇宙加速膨脹,如果宇宙的膨脹速度過於快的情況下,就會將物質撕裂,如果今天的宇宙一直加速一直加速,那麼重一天宇宙中的所有物質都會被撕成碎片,連基本的原則都不存在。而我們將宇宙的這種結局稱之為大撕裂。

另一種就是我們所說的大循環,大循環其實非常的好理解。宇宙為什麼發生大爆炸?原因在於,宇宙在大爆炸時,它的內部已經極為的不穩定,通過對宇宙的內部物質分析,你會發現依然是暗物質和暗能量在搗鬼。

大爆炸之後宇宙就開始膨脹,如果暗能量在膨脹的過程中慢慢慢慢的減少,暗物質就會佔據上風,暗物質產生的引力和重力就會使宇宙開始凝聚,最終宇宙中所有的物質都會化為一顆黑洞的食物,當黑洞將宇宙吞噬完畢的時候,它就會開始被引力壓縮,能量和質量不斷的在消耗,最終變為一顆密度極小的奇點,然後它過段時間又開始爆炸了,科學家將這種結局稱為宇宙大循環!

我是宇宙V空間,一個科普天文愛好者!本文由宇宙V空間原創,轉載請註明出處!如果你對這篇文章有疑問,請在下方評論和留言!

宇宙V空間


“黑洞”究竟是什麼?估計愛因斯坦親自來說,可能也無法解釋清楚。雖然是他提出了驚世駭俗的“相對論”,霍金又在此基礎上,發行了地球人都知道的“時間簡史”,從而讓許多人,甚至科學家都相信了““造物主”般的“黑洞”存在。

這不,就在不久前,西方科學家們通過地球上多個射電望遠鏡,捕捉到距離地球5500萬光年的“黑洞”事件,通過黑洞視界外高速繞行的“雲積盤”發出的射線或者光,在超級計算機的計算模擬下,“還原”或者說了合成了“黑洞”的第一張圖片。

剛發出圖片時,由於好奇就在百度評論區提出了自己質疑的觀點,不過很快就被髮文者刪除了,在這裡,我再重新提出以下疑論:

第一點:多個射電望遠鏡捕捉到的射線輻射,是如何確定是5500萬光年距離的“黑洞”,面對如此遙遠的距離,一個如此小的“眼睛”是如何精準對焦的,就算能夠完全點對點,它們之間客觀存在的別的宇宙射線輻射和光波干擾是如何過濾掉的,如果其中有一絲絲的遺漏,都會導致“失之毫釐 繆以千里”的錯誤結果。

第二點:假設“黑洞”圖片是真實的,就是5500萬光年的真實事件,如何確定它一定是擁有巨大引力,使光也無法逃逸的超光速的引力“黑洞”呢?也許,它僅僅只是“氣恆星”停止核聚變後,形成自身引力下,坍塌為高速自轉的灰物質“雲漩渦”,而漩渦中心依然可以是不可觀測到的“黑洞”-真空。

這也說明了“黑洞”之所以有邊界,是因為它依舊是約束在即有宇宙法則下的恆星正常死亡。不僅不會對時空造成破壞,甚至對邊界外的星體也影響甚微。這也就間接證明了絕對的“時間”和絕對的“空間”是不可改變的,是“永常”的,改變的只有物質的形態和屬性,是“無常”的。

第三點:對於5500萬光年的“黑洞”,經過幾千萬年的演化,科學家們是否能推測出現在的它,是“涼涼了”,還是業已“重生”?

那麼有人會問,為什麼你一個連科幻迷都算不上的都“敢”質疑,人家那麼多科學家都出來為之“背書”呢?

是的,論專業知識,腦洞容量上,咱和人家科學家有著雲泥之別。既然專業上說不過人家,咱可以在“人性”上提出“有力的“辯論”。

一種可能是科學家掌握了咱普通人無法知道的“黑證據”,比如在“粒子對撞機”中有些近光速微子發生了類似現象,進而由微觀引申到宏觀中。

第二種可能“迷信”權威,認為愛因斯坦的99個命題是對的,那麼就認定他第一百個命題必定是正確的。進而認可時空扭曲,由“愛-羅森橋”直通“黑洞”。

第三種可能是商業行為,天體物理學雖然對人類未來以及地外探索有著特別重要的作用,但也是特別燒錢的學術,幾十年來科學家們為了推動天體理論物理的進展,大資金投入升級觀測設備和人才培養,導致政府和金主贊助杯水車薪,於是,搞出些“大動靜”,以吸引外來更多的投入資金,引起世人的更多關注和熱情。

第四種最可怕,觀測的“黑洞”都是特別遙遠的天體,數十年,甚至幾百年,幾千年都可能無法定論,如果讓某些瘋狂的人拿來利用,讓人類的思想吸入那個“黑洞”,也許比過去漏洞百出的“神造論”更能蠱惑人心。

以上僅是作為痴人夢語,有偏頗處,敬請見諒。


低到塵埃裡看世界


宇宙中的黑洞不可逆,是在說Ta吞噬星空的物質時,統統粉碎吸收,巨大的力量人類不可想象。

黑洞,不是我們平常人想到的,“是一個點而已”。錯了,黑洞並不小,其碼比地球大。遠看一個點,近看一大片。

黑洞,Ta是由大恆星死亡時,演化而成,是宇宙中的局部現象。就象一條大河中有幾個旋渦,影響不了大河東去的步伐。

黑洞,因為是黑,黑得有陽光照到時一樣黑。也就是說,光射到時,黑的本質不變,你照你的,我黑我的。

黑洞,不會一味的吞噬,當質量大到足以影響宇宙局部原本穩定規律時。星系中亂了章程,碰撞開始,爆炸發生。舊的,會由此變為日後的,新的。

黑洞,不是一個,而是N個。不會形成所謂的奇點,那是虛的。

黑洞,吞噬了部分物質,使Ta有足夠的能量牽扯各類星體(銀河系黑洞即是),按現在規律運行。是破壞舊天體,再造新天體的動量源頭。但是,如打仗靠的是士兵一樣,各星體互相碰撞爆裂,才是最主要的。星糸舊的破壞了,新的演繹開始了。不過,也僅僅是宇宙中的局部。

宇宙無限大,無始無終,不是局部是啥?對吧?



奇石致遠


我突然感覺宇宙不是因為大爆炸產生的了。。。。

如果延續的話,就是量子和所有物質共同糾纏的一個結果。

起源的話可能就是量子給所有物質賦予了個屬性,但是糾纏的結果是什麼也沒有。所謂的超視距也僅僅是信息流通的一個產物。如果找到個現實的物理粒子,在反方向還存在另外個不同的粒子。

但是他們只和量子糾纏,所以只是粒子的形式存在,因為現實的粒子和量子的信息賦予已經產生改變,所以就原本的單一粒子你壓根發現不了那個世界。即使發現了,你的身體也進去不進去,因為已經產生不同的表達方法,產生不同機制了。如果再還原那麼就是所有的總和加起來等於0。能量在量子的正反兩個方向也等於0。物質的正反對應也等於0。


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