黑洞是什么东西

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宇宙黑洞是什么东西?

黑洞是在宇宙中的一个黑暗的区域,

黑洞是由很多质量很大的星球发生爆炸或者分裂之后再经过星球残骸的重力塌缩最后形成的一个东西。黑洞本身就是一个封闭的视界,很多靠近黑洞的物质都会被黑洞给吞噬掉,黑洞通过这样的方信伏毁式维持自身的形态和能源,这也就导致了很多物质只能进入而不能够出来。

分类特点

根据黑洞本身的物理特性质量,

角动量

,电荷划分,可以将黑洞分为四类:

不旋转不带电荷滑备的黑洞:它的时空结构于1916年由史瓦西求出,称史瓦西黑洞。

不旋转带电黑洞:称R-N黑洞。时空结构于1916至1918年由赖斯纳(Reissner)和纳自敦(Nordstrom)求出。

旋转不带电黑洞:称克尔黑洞。时空厅简结构由克尔于1963年求出。

旋转带电黑洞:称克尔-纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。

黑洞是如何形成的?

简单的说,黑洞是星体的引力塌陷,也就是爆炸形成的。星体的引力塌陷后会形成一个奇点,奇点的质量很大,密度很高。

根据广义相对论,引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。

而恒星的半径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。

黑洞的形成与宇宙大爆炸有关,物理学家史蒂芬·霍金解释说,当一个”白洞”和一个“黑洞”与它们周围的环境达到热平衡时,白洞与黑洞会吸收和放射出等量的放射物,所以白洞和黑洞”是相互联系在一起的,很有可能将黑洞倒置过来就是一直在寻找的白洞了。

扩展资料:

在宇宙中有一些引力非常大却又看不到任何天体的区域,称之为黑洞。黑洞是位居宇宙空间和时间构造中的一些深不见底的类似井状的东西,具有极大的吸引力,包括光在内的任何物体都无法逃脱被吸入的命运。

这就使得人们对于黑洞的研究变得异常困难:它既不向外散发能量,也不表现出任何形式的能量,人们根本无法看到它。因此,人们对于黑洞的研究就象是对一种看不见的东西进行研究。

宇宙旋涡场按大小分为如下八种:

U旋涡场:又叫宇宙旋涡场,它的范围包括整个宇宙。

S旋涡场:又叫星糸团旋涡场,它的范围包括整个星糸团。

A旋涡场:又叫叫星系旋涡场,它的范围包括整个星系。

B旋涡场:又叫星团旋涡场,它的范围包括整个星团。

C旋涡场:又叫恒星旋涡场,它的范围被局限于恒星周围,包括所有行星的运行轨道。

D旋涡场:又叫行星旋涡场,它的范围被局限于行星周围,包括所有卫星的运行轨道。友消

E旋涡场:又叫卫星旋涡场,它的范围被局限于卫星周围。

F旋涡场:比E类旋涡场小的旋涡场。

太阳属于小质量恒星,目前处于青状年时期。恒星一生的历程由其质量决定。首先,质量越大,恒星寿命越短。其次,走向老年衰亡期时质量等级不同的恒星会走不同的路。

像太阳这样的小质量恒星会首先体积膨胀,变为红巨星,然后向内坍塌同时向外抛洒物质变为白矮星。而大质量的恒星则变为红超巨颤州星,然后变为中子星。质量更大的恒星才会变成黑洞。太阳质量还不够大,所以就不会变成黑洞。

按组成来划分,黑洞可以分为两大类。一是暗能量黑洞,二是物理黑洞。暗能量黑洞主要由高速旋转的巨大的暗能量组成,它内部没有巨大的质量。巨大的暗能量以接近光速的速度旋转,其内部产生巨大的负压以吞噬物体,从而形成黑洞。

暗能量黑洞是星系形成的好洞知基础,也是星团、星系团形成的基础。物理黑洞由一颗或多颗天体坍缩形成,具有巨大的质量。

当一个物理黑洞的质量等于或大于一个星系的质量时,我们称之为奇点黑洞。暗能量黑洞的体积很大,可以有太阳系那般大。但物理黑洞的体积却非常小,它可以缩小到一个奇点。;另外还有白洞与之相对。

参考资料:

百度百科——宇宙黑洞论

黑洞是什么?黑洞的详细资料

甚么是黑洞

黑洞是一个时空的黑暗区,由一些质量颇大的星体经重力塌缩后所剩馀的东西,是一个重力极大的天体。视界内任何物质都不能从里面跑来,甚至是光都不例外,所以是一颗渿黑的天体,因而得名为黑洞。因为无法从可见光这途径看到黑洞,所以只能以被黑洞吸引掉落其上的物质所释放的辐射来确定它们的存在。

黑洞的形成

当一颗质量相当大的星体的核能耗尽后(巨大的恒星:质量是太阳质量的八倍以上)死亡时,恒星的残骸可能会形成黑洞。而黑洞的形成是因为大质量的恒星在演化的未期都会发生超新星爆炸,没有辐射压力去抵抗重力,平衡态不再存在,这星体将全面塌缩,成为中子星。若其中子星的总质量大于三倍太阳的质量,那么连中子简并气体压力也不能平衡重力,星体将塌缩至它的重力半径范围之内。这时,引力之大足以使一切粒子,都被引回星体本身,不能逃脱。

黑洞的界限

当一个黑洞形成后,塌缩还会进行下去,所有物质会无可避免,所有质量将集中在一个非常细小的质点,称为奇点。黑洞的表面层称为事件穹界。而这表面层和中心奇点的距离就是史瓦半径。任何物质要从黑洞的史瓦半径跑到外面去,它的逃离速度便要大于光速。但根据狭义相对论,光速是速度的极限。重力庞大得连光线也逃不出去,这个连光线也逃不出去的面,称为事相面。光线和任何物质都只能从事相面外部进入其内部,而无法从里边逸出。这个事相面的里边就是黑洞。

探索的黑洞

黑洞不发光,所以是不可能用天文望远镜规测得到的。陆悔但根据理论,当周围的物质被吸引时,就会透露出黑洞的存在。如果一对双星中的伴星是黑洞,那么主星的物质被吸引向黑洞而形成一个吸积环。当吸积环的物质被吸入黑洞时,因摩擦而引起高温,而放出X光线。于是我们就能将重点放于X射线密近双星上。

黑洞是一个大质量恒星死物告去后的残骸,是一个重力极大的天体。

黑洞内任何物质都不能从里面跑出来,甚至是光都不例外,所以是一颗渿黑的天体,因而得名为黑洞。

黑洞之始篇——黑洞的形成

当一颗质量相当大的星体的核能耗尽死亡时,恒星的残骸可能会形成黑洞,而黑洞的形成是因为大质量的恒星在演化的未期都会发生超新星爆炸。

当恒星核的燃料耗尽,核反应停止,没有任何力足以去抵抗引力,平衡态不再存在,这星体将全面塌缩,成为白矮星,这是其中一种致密态,这种是以泡利不相容原理,电子(费米子的一种)便产生出一种巨大的内部量子压力,阻止了粒子继续压缩;

根据推算,白矮星不能支持大于太阳1.4倍(原恒星质量为太阳质量的十倍)的质量,如果大于这临界值,泡利不相容原理所产生的排斥力已不能再抵抗引力,恒星便可以违背泡利不相容原理继续压缩下去,形成中子星——以中子之间的电磁力来阻止收缩;

但若超新星爆炸后残骸的总质量大于三倍太阳的质量,那么连中子之间的电磁压力也不能平衡重力,星体将塌缩至它的重力半径范围之内。

这时,引力之大足以使一切粒子,都被引回星体本身,化为体积为零的点——奇点,再也不能逃脱。

有些黑洞是在宇宙形成时亦跟著形成的,这些黑洞称为原初黑洞,这些黑洞的质量可以很低,在黑洞之消逝篇会向大家解释。

黑洞之结构篇——黑洞的边界和内部空间

当一个黑洞形成后,塌缩还会进行下去,所有物质会无可避免,所有质量将集中在一个体积为零的质点,称为奇点。

黑洞的表面层称为事件穹界(视界),而这表面层和中心奇点的距离就是史瓦西半径。

任何物质要从黑洞的史瓦西半径跑到外面去,它的逃离速度便要大于光速。但根据狭义相对论,光速是速度的极限。

重力庞大得连光线也逃不出去,光线和任何物质都只能从视界外部进入其内部,而无法从里边逸出。

这个视界的里边就是黑洞,所以视界便是黑洞大小的边界象徵。

黑洞之种类篇——黑洞无毛?

目前公认的理论认为,黑洞只有三个物理量有意义:质量、电荷、角动量(转速)。

也就是说:对于一个黑洞,一旦这三个物理量确定下来了,这个黑洞的特性也就确定了,这称为黑洞的无毛定理。

由于黑洞一定有质量,所以可造成不同类形黑洞的因素只有电荷和角动量,黑洞因而可以只分为四类:

没罩悉明有旋转和没有电荷的黑洞:史瓦西黑洞,这是一种理想化的黑洞,实际上应该没甚么可能会出现;

有旋转但没有电荷的黑洞:克尔黑洞,这种黑洞应该最为普遍,因为星体的收缩会加速旋转,而大部分星体都会自转,所以会自转的黑洞也应该也很多;

没有旋转但有电荷的黑洞:带电黑洞,虽然黑洞保留部分原恒星电荷,但由于黑洞可以在很短的时间里捕获足够另一电荷的粒子而成为电中性,所以一个这种黑洞的电量亦小至可以完全忽略其天体物理效应;

有旋转和电荷的黑洞:克尔-纽曼黑洞,由于电荷的影响极微,所以它亦可看作克尔黑洞来处理。

黑洞之消逝篇——黑洞会蒸发

因为宇宙的扩张,温度便会下降,根据热力学,温度较高的物体的能量会流向温度较低的物体。

由于黑洞也有温度,根据量子力学的测不准原理,黑洞的质量会慢慢地以霍金辐射的形式离开黑洞,黑洞便会缩小和减少质量,所以当黑洞中的所有物质都离开了黑洞后,黑洞便会消失。

以现今的宇宙整体温度来说,只有质量小于月球的黑洞才能散失能量,而其他黑洞都是在吸收宇宙的能量而增大自己的尺度。

黑洞之死亡篇——黑洞的消失

黑洞蒸发到后期会加速进行,以至于在一次像是猛烈的放射后消失殆尽。黑洞的其中一个性质是温度和质量成反比。

当黑洞的质量去到小行星那么低时,温度便有6000度,并放出可见光;当黑洞的质量去到十亿吨(大约为一座山的质量)时,大小只有一个质子般,温度便高于10^12度,这时的辐射便是由伽玛射线光子和大质量基本粒子混合组成;

当黑洞的质量去到很低时,黑洞便会以剧烈的爆发来了结自己的生命,而它在最后0.1秒里释放的能量相当于一百万颗百万吨级氢弹。

如果你接近黑洞的中心,黑洞的引力效应——「潮汐力」,会把任何物体撕碎,这过程称为意大利粉化。

会通去边?

正常来说是不能通到其他地方的,只会坠入黑洞奇点,成为黑洞的一部分。

但亦有人认为坠入黑洞后会穿过虫洞(又称灰道)并由称为「白洞」的地方出来。

简单的来说,白洞可以说是时间呈现反转的黑洞。

进入黑洞的物质,最后应会从白洞出来,出现在另外一个宇宙。

由于具有和「黑」洞完全相反的性质,所以叫做「白」洞。

目前天文学家已经实际找到黑洞,但白洞并未真正发现,还只是个理论上的名词。

所以白洞的存在性还有待商确……

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