黑洞指的是什么,那是不是可以认为黑洞是一维的呢?
黑洞是一种寂静而空虚的存在,但它却让科学家们如此渴望,渴望去探索其中的奥秘。黑洞无疑是宇宙中最神秘的存在。在过去的几年里,科学家对宇宙的探索从未停止过,对黑洞的研究也从未停止过,他们一直在解释黑洞是如何形成的?
陷入黑洞,光线、 x射线和电磁辐射也陷入其中,以现在的科技很难推算出黑洞是否一维还是多维
不知道黑洞另一边是什么,因为没有东西可以穿过黑洞。已知的理论认为,在每个黑洞的中心附近都有一个“奇点”,即密度,它无限大。
任何有质量的物体通过视界后,会向内加速向奇点移动。在物质靠近时,会经历很大的潮压。因为奇点含有巨大的质量,而且密度是无限大的,所以离奇点较近的物体末端的引力会明显比背向奇点的末端大。其特点是质量逐渐增大,就像面条一样。
最后,所有进入黑洞的东西都会消失。
超光速黑洞的巨大引力使光都难以逃脱,它强大的能量完全颠覆了人类的认知,那么,如此强大的能量会产生什么影响?许多科学家对黑洞的研究都很深入,他们指出黑洞的使用价值,人类可能会因为黑洞而研究出的三种技术,这些技术在未来可能会带来巨大的变化
黑洞体积有多大?
黑洞的体积既不是无限大也不是无限小。我们已知了黑洞的体积和质量成正比的。
我们常说的黑洞半径通常是指史瓦西半径。不过我们通常没有描述黑洞的体积,因为当考虑过多的引力坍缩时我们难以运用经典数学了,即使使用复杂的微积分,也难以算出来,不过,我们能得出结论:黑洞的体积与质量的三次方成正比。
我们也难以测量,以为因为对史瓦西半径外的观察者而言能看到的就是史瓦西半径外的事件,史瓦西半径内“一片黑”,我们无法观察,对外面来说这个半径以内就是“黑洞”了。但对于一个在史瓦西半径内的观察者而言,在他被引力撕碎之前,他是可以看到视界内部的事件的。在视界内部的时空性质都发生了变化,且在视界范围的物体我们并不能保持在某一半径,更别说旋转的黑洞了。
黑洞,是一种奇异的天体。虽然它很难被直接观测到,但是已经有大量的科学证据,证明黑洞是确凿存在的。过去有,现在有,未来也有。有些宗教徒经常问我,凭什么说看不见的东西就不存在?黑洞看不见,不是也存在吗。这么简单的道理,他们居然也想不通。黑洞不是看不见,而是不能用肉眼直接看见。我们可以用科学仪器间接的看见黑洞。比如,黑洞在吸收物质的时候,吸积盘会放射出大量的辐射,黑洞和黑洞在互相环绕运行的时候,会产生引力波。黑洞更是严格的数学方程式推导出来的,有自洽的物理模型。凭什么说黑洞存在?就凭科学的方法。说看不见的鬼魂也是存在的,请你用波动方程描述一下它如何?
那么黑洞会是什么元素组成的?
黑洞的密度无限大,那么黑洞会是什么元素组成的?塌缩的铁会形成新元素吗?
这个问题表述不是很准确。
黑洞密度无限大只是指黑洞中心的奇点。
现在人们认识黑洞一般把黑洞史瓦西半径包括在内。
黑洞奇点无穷小,但史瓦西半径是有一定尺度的。
这个半径与质量成正比,质量越大,史瓦西半径就越大。
计算公式为:R=2GM/C²
式中,R为史瓦西半径,G为引力常数(6.67x10^-11N·m²/kg²),M为质量,C为光速。
但黑洞所有质量是集中在奇点上。
这个奇点体积无限小,无限小的东西使我们无法认知的东西。哪怕这个黑洞质量只有1克,其密度也是无限大的,因为无限小的体积无法测算密度。
既然物质在无穷小的体积里,任何我们认知的元素都不存在。
我们认知的物质都是由原子组成,元素也是有原子组成。
我们人类能够认知的最小尺度是普朗克尺度,也就是1.6×10^-35米。电子直径为10^-15米,普朗克尺度比电子小20个数量级,也就是小1万亿亿倍。
量子力学认为,小于普朗克尺度对于我们世界没有任何意义。
但奇点无限小,就是比这个还要小,不知小多少。
而黑洞的所有质量都在这个奇点里,这样的物质现有任何理论都无法描述。
事实上,到了白矮星,物质就不是由我们认知的元素组成了。
白矮星是太阳的归宿,一般认为,0.5倍以上到8倍以下太阳质量的恒星,死亡后就会留下一个白矮星,因此白矮星是这类恒星的尸骸。
白矮星上的物质非常至密,原子被压扁压破,一些核外电子成了自由电子,但还基本保持了原子的状态,依靠电子简并压支撑着引力压力,所以又叫做电子简并态物质。
何谓电子简并压?就是根据泡利不相容原理,在费米子组成的系统中,不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态。
这样电子之间就形成了一种无法相容的压差,靠这个支撑着不继续塌陷。
白矮星物质密度达到每立方厘米1~10吨,已经不是我们认识的任何一种元素了。
这种至密物质的星球引力很强大,一般天体,也就是恒星、行星、星际物质靠近它都会被拉扯撕碎吃掉。
随着白矮星不断的吞噬周边天体物质,也就是吸积,质量达到钱德拉塞卡极限,也就是太阳的1.44倍时,电子简并压就承受不住身体的压力了,就会继续塌缩,巨大能量引发突发碳、氧核聚变,热失控导致la超新星爆发。
白矮星爆发的结果很可能形成一颗中子星。
因此钱德拉塞卡极限既是白矮星的上限,也是中子星的下限。
中子星的压力已经将原子压垮压碎了,电子被压进了原子核,与质子中和成为中子,加上原来的中子,整个星球都变成了一个大中子核。
中子星很小,1.44倍太阳质量以上的半径只有10公里大小,因此物质就更极端至密了,其密度达到每立方厘米10亿吨左右,这种物质还能够算得上我们认知的任何元素吗?
中子星是依靠中子简并压支撑着巨大的引力压,但有一个奥本海默极限,就是到达3个太阳质量左右时,就撑不住了,必然坍缩成一个黑洞。
恒星形成中子星或黑洞并不一定要一级一级转变过来,如果恒星巨大,在演化晚期就会直接转变成中子星或者黑洞。
大质量恒星发生超新星大爆炸直接生成中子星或黑洞。
一般认为8倍以上太阳质量的恒星超新星大爆发后,会留下一个中子星;30~40倍太阳质量以上的恒星大爆炸后会留下一个黑洞。
从中我们可以发现,超新星大爆炸是把绝大部分物质都通过爆发抛散到了太空,剩下的核心很小很小。
中子星在3倍太阳质量以下,而一个40倍太阳质量的恒星,生成的黑洞一般只有4倍左右的太阳质量。
也有巨大的恒星由于中心温度太高,会产生足量的反物质,大爆炸后灰飞烟灭,什么也不会留下。
大质量恒星演化末期,都是完成了从氢核聚变开始,一级一级核聚变,到达铁元素就无法进行下去了。
超新星大爆发前原恒星中心都是一个铁核。
大质量恒星都是一级一级不断的发生核聚变,从氢核聚变开始,顺着元素周期表从轻到重不断升级,每升一级所需要的的温度和压力就更高。
但到了铁元素这一关,就过去去了。
这是因为铁元素是最稳定的元素,不管是核裂变还是核聚变都不会产生能量形成自发的链式反应,而是要消耗更多的能量。恒星在演化后期根本没有能量来激发铁核聚变。
这样大质量恒星核心到此核聚变就进行不下去了。
在整个恒星主序星阶段,恒星的稳定都是依靠中心核聚变的辐射压来抵御质量的引力压,没有了核聚变辐射压,恒星引力压导致物质急剧向核心坍缩,导致核心崩溃,热核失控导致巨大能量爆发。
这就是超新星爆发。爆发的结果,根据中心留下至密天体的质量不同,形成一个中子星或者一个黑洞。
有人问,中心那个铁核呢?当然也被炸得粉碎了。
超新星爆发的能量巨大,一颗超新星爆发至少相当于太阳一生100亿年辐射能量的总和,2015年发现的ASASSN-15lh超新星爆发,是迄今最强烈的超新星爆发,瞬间亮度达到太阳的5700亿倍。
超新星爆发的温度可达100~1000亿度。
在这样巨大能量高温高压下,还有什么物质练不出来呢?那个顽固的铁核当然也不例外,瞬间聚变成了更重的元素。
在宇宙诞生初期,只有氢、氦、锂等轻元素存在,是恒星核聚变和超新星大爆炸,才使我们这个世界的元素渐渐多起来,但总量不到1%。
而现在宇宙中人类已经发现存在118种元素,这些元素的所有重元素,都是恒星通过核聚变和超新星大爆炸得来的。
这些元素无法与极端天体相提并论。
人类已知的118种元素中,密度最大的元素为金属锇,每立方厘米22.8克。
白矮星物质密度每立方厘米达到10吨左右,中子星物质密度每立方厘米达到10亿吨!
这种密度与我们已知元素完全不在一个量级上,是真正的天壤之别。
刘慈欣《三体》小说中三体人派出的水滴,就相当于中子星密度,因此光滑无比,一个原子都难以隆起。
这种物质虽然我们目前无法看到,但还在我们的理论认知范围之内。
而黑洞奇点,已经超出我们的认知,是超时空的东西,人类又怎么能够窥视其中的奥秘呢?
结论:黑洞的组成已经不是我们认知的元素,铁在高温高压下能够聚变出更重的元素,但“塌缩”描述不准确。
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黑洞是什么形状的?
1.黑洞是怎样形成的我相信大家都知道,但有一点很奇特,就是事件视界。有没有一种可能!大质量恒星频死时,由于所在的宇宙空间承受不住那么狂暴的爆炸能量,而炸出一个通往平行世界的洞,形成奇点后,由于其本身的强大引力,占据着这个地方的空间,维系着这个洞,这个洞也就是事件视界。奇点是一个质量无限大,密度无限小的天体,任何靠近的东西都会被其引力撕扯成最本源的粒子,连光都无法逃脱,注意了,光都无法逃脱,这说明什么?我猜想是事件视界在捣乱,其实光并没有被奇点吸收,光本身就是宇宙最本源的粒子,光应该是通过事件视界到达另外一个平行宇宙,奇点强大引力撕碎星体形成最本源的粒子,一部分给了奇点提供维系事件视界的能量,一部分到了对面的平行宇宙。
2.奇点本身是可以成长的?为什说一个质量无限大,密度无限小的奇点,也有大小之分?但为什么有的奇点吸收能量后,并没有拿来壮大自身,而是吐出来,在事件视界周围形成一种明亮的辐射,直至消失,都没有吸收,这有可能是对面的平行宇宙的能量已经饱和了,或者说这个能量跟对面平行宇宙相排斥。但有些贪吃的奇点就遇到什么吸收什么,就是说对面的平行宇宙并不排斥任何物质或者说缺乏任何物质,急需补充宇宙能量。还有一种奇点,平时处于休眠期,但是遇到一个靠近的适合对面平行宇宙的能量时,奇点就会苏醒,把这个星体给撕碎。我看了一个新闻,银河系中心的黑洞人马座A*平时应该处于休眠状态,周围那么多恒星围绕它转,而没有被扯碎,只是牢牢抓住周围的恒星围绕其运行,提供其所需要维系事件视界的能量,而一个叫G2的恒星突然闯入奇点的引力范围而被扯得稀烂为什么?我有个大胆的猜测,银河系中心围绕人马座A*公转的并不是恒星,而是类星体,因为类星体能发出强烈的辐射和可见光,所以通过红外射电望远镜可以观测到,类星体本身是强大引力和高密度的天体,所以没有被人马座A*撕碎。任何星系中央的奇点,看似在休眠期,实际上它周围可能已没有可撕碎恒星了,有的都是类星体,所以贸然闯入者都要被奇点撕碎。
3.科学家说黑洞的对面是白洞,为何我们的宇宙,科学家只是猜想有奇点,物理公式得出有一个质量无限大,密度无限小的天体,并没有任何可观测证据证明奇点的存在,有的,只是通过X射线观测到辐射和巨大的引力带动其周围的类星体围绕其公转。黑洞吸收能量,白洞吐出能量,为什么我们的宇宙看不到白洞?我猜想,我们存在的宇宙可能就是一个白洞,现代科学已经观测到了宇宙的边界,这个边界可能就是白洞的事件视界。大爆炸说,宇宙的形成是一个质量无限大,密度无限小的奇点,发生爆炸才形成了我们现在的宇宙,科学家还说,大爆炸的余音还可以通过收音机听到,多么的神奇!大爆炸是不是和恒星死亡塌缩爆炸形成奇点如出一辙?
4.任何物质都需要能量的供给,奇点也不例外,如果说一个奇点形成了,它产生了事件视界,但是它周围100万光年之内,除了科学家说的暗物质暗能量之外,没有任何可吸收的能量,奇点没有了可维系事件视界的能量,事件视界就会逐渐变小消亡,奇点还是那个奇点,只是没了事件视界,最后变成了所谓的类星体。科学家经常说,在一百多亿光年外发现了一个太阳质量几千亿倍的超大质量黑洞,不是说奇点是一个质量无限大密度无限小的致密天体吗?为什么这种天体还可以通过计算公式算出它的体积和质量?要么奇点根本就不是什么质量无限大密度无限小的天体,它是可以算出体积和质量的,要么就是科学计算本身就是个错误,奇点不可以用体积质量来衡量。我这里又有一个大胆的猜测!奇点形成后,就是质量无限大密度无限小的一个标准星体,它的任何体积质量都不可以改变,只有强大的引力。可以改变的,就是事件视界。科学家说,衡量一个黑洞的大小就是通过X射线观测其周围天体运行轨道距离事件视界的距离。事件视界越大,说明其黑洞质量越大。我觉得这个推论是错误的,上面说了,奇点如果不可成长的情况下,科学家计算出来的都是错误。一个古老星系中央的超大质量黑洞应该是这样!中间还是那个不变的奇点,随着黑洞形成的时间推算,越古老,说明时间存在越长,就好比我们的宇宙,它在膨胀,越是膨胀,它的事件视界就越大,它就越狂暴,狂暴到奇点都不能控制的地步,它就会发出强烈的能量脉冲,就连距离我们百亿光年外的地球都能通过科技捕捉到,只不过这个临界点到达极限的时候,连奇点都不能控制了就会发生爆炸,这就是为什么科学家说一百亿光年外发生类星体爆炸事件,这也就能解释得清楚了。爆炸后,奇点毁灭,事件视界消失,通往平行宇宙的大门关闭,那里只有充斥着狂暴的能量和散发出来的辐射。或者奇点以类星体的形式继续存在,事件视界消失。
4.这也是最后一个问题了,两个黑洞合并事件。我们的宇宙通过科学家的观测,有很大一部分空洞状态,那里的星系非常的稀少,科学家说是宇宙间相互碰撞产生的!这可能就是我们宇宙的事件视界和另外一个宇宙的事件视界相互碰撞,这也能解释得通。最后我猜测有两种可能,第一种:两个完全不同的平行宇宙合并,两个奇点,在质量体积不变的情况下,一个奇点被撕碎变成本源粒子或者被甩到其中的一个平行宇宙成为类星体,另一个奇点只是维系了一个更大的事件视界。这就是两个星系合并为什么要那么长的时间,而且中心黑洞会变大的猜想。
第二种:两个事件视界合并时,空间不能维系那么大的引力拉扯,因为空间本身就是一个极不稳定的东西,奇点或事件视界产生爆炸,消失,两个平行宇宙之间的大门关闭。或者奇点被甩回各自的平行宇宙,以类星体形式存在。
电子黑洞原理?
电子黑洞并没有什么神秘,黑洞产生的原理是万有引力,是大质量致密物质产生的万有引力。
电子黑洞吞噬包括恒星在内的质量与能量的魔力,也是来自大质量致密物质产生的万有引力。
电子黑洞制造储存宇宙大爆炸暗能量的法力,同样又是来自大质量致密物质产生的万有引力。
你们能够提出电子黑洞所有的神奇奥秘,统统都可以以大质量致密物质产生的万有引力破