03.06 黑洞是啥?

廚界不求人


黑洞是一種超高密度的不可見物質組成的天體。

在浩瀚的宇宙中,可見物質僅佔了非常非常小的一部分,僅佔宇宙總質量的約4.9%。其餘的絕大多數物質都是不可見的。而這些不可見的物質,一直主宰著宇宙的過去,現在和未來。

黑洞,就是其中之一。理論上,當一顆超大質量的恆星,在結束主序期後,由於其內部的壓力,溫度等諸多因素逐漸失去平衡,受自身引力和壓力的影響,恆星的內核開始塌縮,同時因為反作用力,恆星外圍開始極速擴張,恆星的內核和外殼分離,進入了“超新星爆炸”階段。

當恆星發生“超新星爆炸”時,恆星內核急劇壓縮,強大的壓力可以將原子內的電子直接壓入原子核中,與質子結合而變成中子。整個恆星的內核將變成只有中子組成的星體,這種星體就是中子星。如果恆星內核繼續塌縮,巨大的壓力超過了中子間都互斥力後,中子將被壓碎,而進入夸克狀態。這種超緻密的由部分中子和部分夸克組成的星體就是“夸克星”了。如果此時恆星內核還繼續塌縮的話,整個恆星內核將被徹底壓碎,而成為了一個不可見的天體,這就是理論上的“黑洞”了。之所以不可見,是因為它的逃逸速度超過了光速。黑洞由於其巨大的質量而產生的巨大引力,可以吸收周圍的一切物質,包括光在內。

然而,實際上,人類目前還沒有從任何一個超新星爆炸的遺蹟中心發現有黑洞的存在。也就得說“黑洞是由超新星爆炸產生的”這理論並沒有得到證實。因此,黑洞如何形成的,仍然是個迷。

黑洞又是確實存在的,因為任何一個星系都因星系中心的引力而聚集在一起,這就需要星系中心要有一個超大質量天體來提供足夠的引力。而能提供這種引力的,目前只有理論上沒有質量上限的黑洞。比如銀河系中心,就被認為是有一個質量超過400萬個太陽質量的黑洞或者黑洞群。而仙女座星系中心的黑洞,其質量超過1億個太陽質量。

由此可見,黑洞可能在宇宙形成之初就存在了,而超新星爆炸是不是能產生黑洞,則還需要實際觀測結果來支持。


陌上雲白


黑洞到底是什麼?

黑洞-不可見很強大,一個物理實體,密度無窮大,扭曲光,拉扯物質,當接近黑洞時,時間也會開始改變,由於地心引力的強大,時間也會慢下來。

黑洞是如何形成的?

恆星是由巨量的原子組成,其中大部分是氫原子,它們誕生於氣體雲在自身重力下的坍縮,在核心裡,氫會經由核聚變轉換成氦,釋放出巨大的能量,這種能量以輻射的方式對抗引力,這兩種力量以一種微妙的方式維持平衡,只要核內存在聚變,恆星就能保持相對穩定的狀態,但是對於那些質量遠超過太陽的恆星,它們核內的熱量和壓力使得它們隔合成更重的元素,直到鐵元素的生成,與之前生成元素不同,聚變生成鐵,並不產生任何能量,鐵元素在恆星內部不斷生成,直到其數量達到臨界值,輻射和引力之間的平衡突然被打破,核心坍縮,轉瞬之間,恆星內爆,向核內填入更多質量,宇宙中那些更重的元素在此刻產生,而恆星在超新星爆炸中終結,爆炸或許會產生一顆中子星,但如果恆星的質量足夠大,整個內核會坍縮形成一個黑洞。

黑洞的“黑”字代表視界線,“洞”代表什麼?

我們看到的黑洞,其實看到的是視界線,任何東西想要穿越視界線,那就需要比光速更快了。所以我們只看到一個不反射的黑色球體。

“洞”代表了奇點,奇點的密度也許是無窮大,意思是它所有的質量都集中在空間內一個沒有表面沒有體積的點上,是其它完全不同的東西。

進入黑洞會發生什麼?

黑洞並不像吸塵器一樣吸東西,黑洞的周圍時間流逝會不同,從外部靠近視界線時,一切物質的動作都會變慢下來,時間變慢,就好像被凍住了一樣,慢慢變紅, 然後消失。

黑洞極致地扭曲空間,視界線內部只有一個方向可走,(就像是在一條狹窄的通道內,每前進一步就無法後退了),黑洞的質量太巨大,即使只有微小的幾釐米的距離,也會使得引力值產生數百萬倍的差距,直到變成一條一個原子寬度的熱流。

黑洞也有大小之分

有與恆星質量差不多大小的黑洞,質量只比太陽大幾倍,直徑堪比小行星。也有超大質量的黑洞,存在於每一個星系的中心,存在了幾十億年之久.

目前,已知最大的超質量黑洞是“S50014+81”,其質量是太陽的400億倍,直徑有2367億公里,

是從太陽到冥王星距離的47倍,這麼大的黑洞最終的結局卻是蒸發,其過程稱為“霍金輻射”。

“霍金輻射”

理解這個過程,我們需要聚焦真空,真空並不是真的什麼都沒有,它充滿虛正反粒子,從真空中產生彼此湮滅,而當這個過程正好發生在黑洞邊緣時,其中一個虛粒子會被接進黑洞,而另一個會逃逸變成一個實粒子,所以黑洞的能量在逐漸消失,這個過程的發生在剛開始的時候異常緩慢,隨著黑洞變小這個過程越來越快,當它的質量與一個大型的小行星相等時,它輻射的熱量相當於室溫。當它的質量與一座山相當時,它的輻射熱量與太陽相似,而在它生命的最後時刻,黑洞輻射消失,繼而產生相當於數十億核彈量的大爆炸,不過這個過程非常緩慢。


太空生物學


黑洞是死亡的恆星。

黑洞不是洞,黑洞裡是恆星的一生。

宇宙之初有微恆星(宇宙氫氣泡),有亞恆星(小氫氣團),大恆星(氫氣團組團)。恆星裡的氦是後來產生的。

黑洞分大小,黑洞裡邊都是恆星能量變物質的的一生,核聚變的一生。主流說法超大恆星結局是黑洞,大恆星結局是超新星爆炸,中恆星結局矮星,微恆星結局是核聚變成“硅球粒”。

硅球粒是恆星隕石唯一特徵。恆星隕石的形成主要有二個途徑,一是恆量的噴射物,二是恆星轉為超新星爆炸時倖存部分,因局部不含有碳球粒鐵等金屬元素,得以保留恆星時原貌。

黑洞是個過程,是個恆星以氫開始的核聚變過程。黑洞裡的恆星不論大小,其初期“單氫細胞”“小氫細胞群”核聚變原理是一樣的。

這幾幅照片,都是“恆星隕石”



裡發現的核聚變現場照片。是黑洞裡恆星都必須經歷的過程,不論大小黑洞裡的恆星初期核聚變都如此。當然,越大核聚變形式形態越豐富。
上邊這兩恆星隕石裡的白雪花白球都是《硅球粒》
,是恆星隕石唯一特徵,都是黑洞裡的恆星(細胞群)核聚變直接產出物。

黑洞是個概念,是個過程,是個結局,是恆星一生的命運。


大連富麗庭隕工周


黑洞的定義我們沒有必要再複述,題主這麼問肯定是向更加具體的瞭解黑洞是什麼。詳細的瞭解需要系統的理論學習,而我們這裡要打一些不恰當的比喻來幫助理解,到底什麼是黑洞?

我們生活在地球上,身邊的東西沒什麼支撐的話就會向下墜落。這個問題可以問問牛頓,畢竟是他第一次用一種通俗的方法來解釋引力:地球的引力會把蘋果到地面上。

如果砸向牛頓的不是蘋果,而是一顆巨大的榴蓮,那麼結果可能會有些不同,除了牛頓會生死未卜之外,地上也許會被砸出個坑。

那麼如果不是榴蓮呢?是個鉛球,是個巨大的鉛球,是一個幾十米高的鉛球,從幾千米高的天上落下來砸到地面上會怎麼樣?

不好想象的話,我們可以參考隕石落在地上,或者從地球軌道上滑落的太空垃圾,亦或是一枚劃過半個地球的洲際導彈彈頭。即使是實心彈頭,在引力的作用下砸向地面,除了會掀起一片塵埃之外,也許還有火光帶閃電的特效。

這就是引力的力量。那麼這和黑洞有什麼關係?

當然有關係,那關係可大可大了。

隕石或者巨大鉛球掉落在地面上的時候,因為引力勢能轉化,撞擊的時候這些能量會變成其他的形式,引起化學變化。隕石坑看上去都像炸開的一樣,而且顯得異常溫暖。

如果這些能量再集中一些,巨大一些,當然,地球上不會這樣,如果在某個巨大的行星上,一座和地球質量一樣大的高塔轟然倒塌,那麼撞擊過程中也許會有聚變產生。轟的一聲,新的元素產生了,釋放出了更多的能量,把這些殘骸都炸上了天。這些塵埃飄上再落下來,又引起了一片爆炸。

這種炸上去又落下來引起爆炸,又炸上去再落下來的情況下,和我們的太陽就類似。太陽中心的核聚變把上面的物質炸出去,再落下來。這些物質在太陽的引力下跑也跑不掉,落下來又要被炸,非常的焦慮。這就是太陽上的對流。

當這些元素反應的能量日趨變少的時候,那些掉下來的東西就不會再被炸上去了,會逐漸向中心下沉。我們的太陽質量不夠大,所以在經歷過一些膨脹的階段後,最終會因為這些東西都下沉到了核心,變成一顆白矮星。

那些再巨大恆星則不滿足變成一顆白矮星。這上面的東西還會繼續坍塌,上面的物質沒有辦法支撐這些被引力拉向中心的殘骸,於是就克服了電子簡併壓力,電子被壓進了質子裡,變成了中子星。

如果質量再大一些的恆星,或者兩顆中子星相撞,那麼還會繼續在引力的作用下坍縮,當中子簡併壓力也支撐不住這些殘骸的時候,就再也沒有任何力量可以阻止上面物質的倒塌,倒塌變得沒有終點,直到整個天體坍縮成為一個點。

這就是黑洞。黑洞的中心是一個密度無限大、時空曲率無限高、體積無限小,熱量無限大的奇點。這是黑洞的本體。在黑洞之外,是一部分空蕩的空間,在一定範圍內,這裡面光也無法逃逸。因為即使以光速,也沒有辦法達到這個範圍內的逃逸速度,換句話說,這裡的物體即使以光速前進,它的勢能也小於從無限遠到這裡的引力做功。

所以黑洞周圍一片黑不溜秋的區域,我們是看不到的,如果在足夠近的距離,應該是可以看到周圍有光的,但是這時我們也沒有辦法逃離這裡了。不過在這個範圍之外,也就是史瓦西半徑之外,距離黑洞足夠遠的地方,就可以有東西跑來跑去了。所以黑洞通常在宇宙中看上去非常明亮,因為在史瓦西半徑之外,有著明亮的吸積盤,這裡都是恆星的殘骸。

這就是黑洞,神不神奇。


蛋科夫斯基


黑洞密度極大,黑洞是連光線也無法逃脫.引力極大的星體。恆星燃料耗盡瞬間塌縮,就成了密度極大的黑洞。九宮八卦,混元玄天,宇宙無窮,時空無限。宇宙能量守恆.陰陽平衡,物極必反.陰陽轉換,陽極生陰.陰極生陽,宇宙中此消彼長.生生不息。宇宙中,恆星產生能量為陽,行星和黑洞吸收能量為陰,而連光線也逃不脫.吸收一切的黑洞,又屬於陰中之陰。有多少恆星產生出能量,就有多少行星和黑洞吸收掉能量。物極必反.陰陽轉換,陽極生陰.陰極生陽,恆星燃料耗盡塌縮成黑洞,是陽極生陰,黑洞吸收足夠能量爆發成超新星,是陰極生陽。宇宙既有恆星燃料耗盡塌縮成黑洞,也有超新星爆發。宇宙能量守恆.陰陽平衡。太陽系中,九大行星對應九宮格。金星木星水星火星土星,對應金木水火土。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。相生相剋,循環往復,週而復始,生生不息。五行互生,五行互克,有克則生,無克則死。就象一部超級跑車,動力系統是相生,剎車系統是相剋,如果無法給跑車裝上匹配的剎車系統來剋制,再強勁的跑車只能解體報廢。這就是五行相生相剋,有克則生,無克則死。科學的陰陽五行哲學宇宙觀,誕生了中醫科學。黑洞是恆星燃料耗盡,瞬間塌縮而成為密度極大的星體,黑洞屬於陰陽轉換的陽極生陰,超新星爆發屬於陰極生陽。宇宙能量守恆.陰陽平衡,物極必反.陰陽轉換,陽極失陰.陰極生陽,宇宙中此消彼長.生生不息。





66華99


萬物皆有定時,即使是太陽也不例外。再過五十億年,太陽就會衰老死去,它會逐漸膨脹,變成一顆溫度更低的、更大的星體,可能會把地球也吞噬掉。這種星叫做紅巨星。

不過還有一些恆星,不會像太陽這樣死去。它們在死去時會向外拋射大量的物質和電磁輻射,然後緊緊地聚成一團。

我們知道,每一顆原子最外面都是電子,中間的小小原子核則是由質子和中子構成的。電子帶負電,質子帶正電,而中子不帶電。當恆星聚成一團時,巨大的吸引力會將所有物質都向里拉,最終把電子也壓進原子核裡,讓質子和電子的電性中和,都變成中子。這種星體體積很小但是質量很大,叫做中子星。

若是中子星進一步壓縮,就會成為吸引力更強的星體。這種星體吸引力太強了,強到即使是光也無法從它裡面跑出來。這種星體就像是在夜空中鑲嵌的一個純黑色的洞,什麼東西都無法從裡面跑出來。

這種星體,就是黑洞。

所以,黑洞是死去的大恆星,有極強的吸引力,它不是真的洞;恰恰相反,它是一個極標準的球性星球。

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葉猛獁的故事們


一戰德軍的炮兵戰營中有一位42歲的大齡上尉名叫卡爾·史瓦西。老卡和其他年輕的炮兵小夥子有點不一樣,在打仗之餘經常寫寫算算。除了算點常規的炮彈彈道方程,老卡還寫了一大堆別人看不懂的演算草稿。直到1915年12月初的某日,他把一封帶著硝煙味道的信寄給了自己的德國老鄉愛因斯坦。

愛因斯坦拆開這封皺皺巴巴的信,驚喜的發現這正是他在11月25日發表的“愛因斯坦場”方程的精確解。這個精確解可不得了,老卡在信中的論文中描述了這樣一種神秘的星體,如果某天體全部質量都壓縮到很小的“引力半徑”範圍之內,所有物質、能量(包括光線)都被囚禁在內,從外界看,這天體就是絕對黑暗的存在,也就是——黑洞。逗比的是,老卡自己在文中坦言並不相信能在現實中觀測到這樣離奇的天體(物理現實)。

4月10日科學家第一次拍到的黑洞照片——M87*

老卡是沒能活到親眼觀測黑洞的一天,但人類已經觀測到了若干黑洞,而且還拍了照片。

這種在各大科幻片中常出現的黑洞,昨天再次出現在頂級學術刊物《Nature》(自然)上。這次是我國中科院的國家天文臺劉繼峰、張昊彤研究員領導的研究團隊發現了一顆迄今為止最大質量的恆星級黑洞。這顆70倍太陽質量的超大恆星級黑洞遠超理論預言的質量上限。

當然,這不是今天菠菜文章的重點。咱們接著說老卡。在這篇論文之後,老卡又在打仗之餘繼續計算愛因斯坦的方程,寫成了第二篇論文。內容是關於量子論,最終得出了黑洞視界半徑的“內史瓦西解”。不得不說,老卡是個天才。然而,不幸的是老卡在1916年在戰火中罹患天皰瘡去世了,享年42歲。

足見,物理天才也逃脫不了疾病的夢魘。菠菜想,要是那會醫學能趕得上物理學的進步,說不定老卡可以為人類做出更大的貢獻。


星空財富BJ


前段時間天文學家公佈了黑洞照片,相信大家都沒有看懂,給大家做一個科普。

在400多年輕牛頓提出萬有引力定律過後,科學家知道了宇宙間是有引力的,還根據數學公式推算出地球的逃逸速度,為7.9千米每秒。

直到200年前有科學家測出了光的速度(此前認為光是沒有速度的)就有人聯想到逃逸速度,如果宇宙中有一個天體引力非常強,需要的逃逸速度都大於了光速會怎麼樣,這就是黑洞最初的設想,這個設想在接下來的100年裡,主流科學家們都不認為宇宙中存在這樣的怪物。

直到愛因斯坦揭示宇宙的時空和引力的關係,黑洞才再次被關注起來。愛因斯坦也認為黑洞會存在,但這是一個非常奇怪的怪物。

有了愛因斯坦這樣的大神支持,有一部分科學家就認為黑洞真實存在,並且開始在理論上研究這個怪物,霍金就是這部分科學家中的一個並且是這個領域成就最大的一個(提出霍金輻射黑洞會蒸發)直到照片發佈前,黑洞一直是理論上的東西,因為如此一部分科學家不相信黑洞的存在(因為目前的科學理論在黑洞身上都不太適用)。




這張照片是正對著我們的,水平向上傾斜了15度,圖中黃色的圈是吸積盤中間的黑圈是黑洞,吸積盤是有物質在繞黑洞高速運動,吸積盤內部發生大量的摩擦撞擊導致溫度非常高,我們能看到這個發光的吸積盤。吸積盤的運轉方向是順時針方向,大家能看到吸積盤的下部亮一些,上部暗一些,亮的部分是靠近我們的一端,暗的部分是遠離我們的一端,但這不是亮暗的原因,是因為相對論效應,因為吸積盤在轉動,向我們方向運動的物質我們看上去會亮一下,遠離我們的物質看上去會暗一些。通過這張照片科學家還能判斷黑洞的自轉情況,以及時空的扭曲程度等等一些關鍵信息,幫助我們驗證前人科學家的一些理論。(這張照片符合相對論的預測)


不滅的星空


黑洞沒有奇點,沒有質量。相反黑洞是個負量,是由場引形成的旋,如水旋,旋心不是質量形成,是落差形成,即黑洞由負引力形成的時空極限彎曲漏斗,故吸引到奇點的質量馬上轉化為射線能量排出,讓黑洞中心繼續保持空質量狀態。 黑洞大小和轉速與中心質量也沒關係,正如人手拿擺繩360度轉動,速度快慢或離心大小與拿擺繩的人的質量大小沒任何關聯。 黑洞空無理論是我研究成果,望大家多深化,多提建議!

北緯30.4802560087 東經104.1371820611成都,特大暴雨,夢之城被淹,鍋碗瓢盆全用上https://mp.weixin.qq.com/scThQ5oeoIbRmeJFwbT47xg

黑洞沒有奇點,沒有質量。相反黑洞是個負量,是由場引形成的旋,如水旋,旋心不是質量形成,是落差形成,即黑洞由負引力形成的時空極限彎曲漏斗,故吸引到奇點的質量馬上轉化為射線能量排出,讓黑洞中心繼續保持空質量狀態。 黑洞大小和轉速與中心質量也沒關係,正如人手拿擺繩360度轉動,速度快慢或離心大小與拿擺繩的人的質量大小沒任何關聯。 黑洞空無理論是我研究成果,望大家多深化,多提建議!


郎十點三


黑洞就是超新星爆炸產生的一種天體。

在黑洞周圍粒子密度無限大,粒子頻率無限快,即使光一旦到達黑洞視界範圍內都無法逃逸出去。

因為黑洞周圍的粒子密度無限大

所以黑洞周圍的溫度會很高,在這種溫度下很難發生一切都理化反應。

哪怕因為粒子碰撞導致能量逃逸出黑洞。那也是因為能量沒有質量。


黑洞的中心可能是密度無限大的固體或者是密度已經很大很大的粒子群。就和一鍋粥一樣。

黑洞自己也在旋轉和移動。角動量和爆炸前的超新星一模一樣。所以黑洞經過的地方,無論是行星還是恆星都會被吞噬,並且釋放大量的能量,產生耀眼的光。


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