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黑洞介紹,黑洞是什么

來源:整理 時間:2023-05-16 11:05:14 編輯:好學習 手機版

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1,黑洞是什么

質量無限大,體積無限小的物質

黑洞是什么

2,黑洞是什么

在宇宙中,有部分天體運動速度比光快,就產生了黑洞

黑洞是什么

3,黑洞是什么

游戲里是飛劍 現實里是宇宙里的一種星體在發生變化后產生的

黑洞是什么

4,黑洞是什么

就是一種天體,只不過它的引力太強,光也逃不出來,所以看起來就是黑的

5,黑洞是什么

黑洞是宇宙中存在的一個黑色大洞,它大到能把任何一個星球吞掉,這個黑洞是不斷移動的

6,什么是黑洞

“黑洞”很容易讓人望文生義地想象成一個“大黑窟窿”,其實不然。所謂“黑洞”,它是一種天體。 在宇宙中有那么一些點,這些點的體積趨向于零而密度變得無窮大,由于具有強大的吸引力,物體只要進入離這個點一定距離的范圍內,就會被這個強大的引力吸收掉,連光線也不例外。因此任何進入這個范圍的物體都無法再逃出來,就是說,沒有任何信號能夠從 這個范圍內傳出,因此這個范圍的界限被稱作視界,里面的情形人類無法看到。所以科學家給它起了個名字叫黑洞,英文就是black hole。 根據廣義相對論,引力場將使時空彎曲。當恒星的體積很大時,它的引力場對時空幾乎沒什么影響,從恒星表面上某一點發的光可以朝任何方向沿直線射出。而恒星的半徑越小,它對周圍的時空彎曲作用就越大,朝某些角度發出的光就將沿彎曲空間返回恒星表面。 等恒星的半徑小到一特定值(天文學上叫“史瓦西半徑”)時,就連垂直表面發射的光都被捕獲了。到這時,恒星就變成了黑洞。說它“黑”,是指它就像宇宙中的無底洞,任何物質一旦掉進去,“似乎”就再不能逃出。實際上黑洞真正是“隱形”的,等一會兒我們會講到。 那么,黑洞是怎樣形成的呢?其實,跟白矮星和中子星一樣,黑洞很可能也是由恒星演化而來的。 我們曾經比較詳細地介紹了白矮星和中子星形成的過程。當一顆恒星衰老時,它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料(氫),由中心產生的能量已經不多了。這樣,它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下,核心開始坍縮,直到最后形成體積小、密度大的星體,重新有能力與壓力平衡。 質量小一些的恒星主要演化成白矮星,質量比較大的恒星則有可能形成中子星。而根據科學家的計算,中子星的總質量不能大于三倍太陽的質量。如果超過了這個值,那么將再沒有什么力能與自身重力相抗衡了,從而引發另一次大坍縮。 這次,根據科學家的猜想,物質將不可阻擋地向著中心點進軍,直至成為一個體積趨于零、密度趨向無限大的“點”。而當它的半徑一旦收縮到一定程度(史瓦西半徑),正象我們上面介紹的那樣,巨大的引力就使得即使光也無法向外射出,從而切斷了恒星與外界的一切聯系——“黑洞”誕生了。 與別的天體相比,黑洞是顯得太特殊了。例如,黑洞有“隱身術”,人們無法直接觀察到它,連科學家都只能對它內部結構提出各種猜想。那么,黑洞是怎么把自己隱藏起來的呢?答案就是——彎曲的空間。我們都知道,光是沿直線傳播的。這是一個最基本的常識。可是根據廣義相對論,空間會在引力場作用下彎曲。這時候,光雖然仍然沿任意兩點間的最短距離傳播,但走的已經不是直線,而是曲線。形象地講,好像光本來是要走直線的,只不過強大的引力把它拉得偏離了原來的方向。 在地球上,由于引力場作用很小,這種彎曲是微乎其微的。而在黑洞周圍,空間的這種變形非常大。這樣,即使是被黑洞擋著的恒星發出的光,雖然有一部分會落入黑洞中消失,可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達地球。所以,我們可以毫不費力地觀察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一樣,這就是黑洞的隱身術。 更有趣的是,有些恒星不僅是朝著地球發出的光能直接到達地球,它朝其它方向發射的光也可能被附近的黑洞的強引力折射而能到達地球。這樣我們不僅能看見這顆恒星的“臉”,還同時看到它的側面、甚至后背! “黑洞”無疑是本世紀最具有挑戰性、也最讓人激動的天文學說之一。許多科學家正在為揭開它的神秘面紗而辛勤工作著,新的理論也不斷地提出。不過,這些當代天體物理學的最新成果不是在這里三言兩語能說清楚的。有興趣的朋友可以去參考專門的論著。
黑洞不再是個單純的理論上的推斷, 作為一種真實存在的可信度越來越高.科學家們在著手于星空中尋找黑洞的同時, 開始了對黑洞的形成機理的研究. 自古以來, 天文學家們就致力于星體的一生的研究.恒星最初是由作為星際物質浮游于宇宙中的塵埃聚集而成的.太陽就是一個典型, 它的內部發生著由氫原子核結合成氦原子核的聚變, 那里的溫度高達數千萬度, 但是太陽的表面溫度卻只有六千度左右, 這樣的狀態最穩定, 恒星在該狀態下能夠維持數十億年. 最終核聚變將從中心部向外擴展, 恒星開始膨脹, 成為很明亮但溫度卻不那么高的狀態, 這就是紅巨星. 在這個變化過程中, 巨星內部的氦開始凝縮, 凝縮產生的能量又使溫度再次升高, 當蓄積的能量超過極限時, 就會發生大的爆炸, 在發出光的同時恒星縮小, 這就是新星.從字義上看新星似乎是新的星, 其實不然, 它來自略帶陳舊感的紅巨星, 是老齡之星.最終, 星體中心部的氦原子核進一步凝縮成鐵原子之類的低能量物質. 新星在引力作用下進一步塌縮, 成為中心處具有相當高溫度的白矮星.在經典理論中, 白矮星就是恒星一生的終結, 隨著核物理學的發展, 科學家們發現還能進一步形成中子星. 具有一定質量的恒星將成為密度很高的白矮星, 之后星體由于自重進一步塌縮, 使得原子全部被壓碎, 核外電子與原子核里的質子相結合變成了中子, 整個星體成為只有中子的原子核的集合……可以說此時星體本身就是一個巨大的原子核. 中子星的密度大約是每立方厘米1012 克.一塊方糖大小的物質重達一百萬噸, 相當于好幾艘當今世界上超級油輪的運力.如果中子星再進一步塌縮, 其密度再增大一千倍、一萬倍……時, 就將成為黑洞. 但是, 最近的研究成果表明, 恒星的一生并不一定都按照上述的過程進行.質量小于太陽的8 倍的恒星, 其能量在宇宙中散失后, 成為白矮星然后冷卻下去.質量在太陽的8 倍以上、20 (或30) 倍以下的恒星, 即使是在新星爆發后, 仍然具有很大的能量, 它將經過長期的演化最終成為中子星, 但是還不具備更強的塌縮能力. 研究表明, 中子星的半徑多在10 公里左右.大于該范圍的星最后將變成黑洞, 成為吸收一切物質的宇宙之洞.但是, 對于上述根據天體初期的質量去預測它的晚期的方法, 存在著不同的觀點 (很多人認為初始質量為太陽的2—3 倍的恒星也有可能變成黑洞) , 因此我們還不能斷言哪一種方法是絕對可以信賴的.宇宙學的研究之難, 由此可以略見一斑.
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