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​黑洞是什么东西,黑洞是什么

2023-09-19 16:13 来源:网络 点击:

黑洞是什么东西,黑洞是什么

本文目录

1.黑洞是什么 2.宇宙中的黑洞到底是什么 3.宇宙黑洞里面是什么东西 4.什么是黑洞

黑洞是什么

黑洞是现代广义相对论中,存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大,使得视界内的逃逸速度大于光速。故而,“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。

黑洞无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因黑洞引力带来的加速度导致的摩擦而放出x射线和γ射线的“边缘讯息”,可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹来得出,还可以取得其位置以及质量。

黑洞是什么东西,黑洞是什么图1

可以将黑洞分为四类:

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

2、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。

3、旋转不带电黑洞:称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。

4、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。

宇宙中的黑洞到底是什么

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。

黑洞是什么东西,黑洞是什么图2

在宇宙中,当一个质量非常大的星体,它里边的能源耗尽了之后,就会发生类似于超新星的爆炸,这种爆炸之后,身体的残核的质量会比较高,而这种残骸它们会受自身重力的影响,而远离了爆炸之后的区域,剩下的残骸不受任何外力的影响或者重力影响的时候,它们就会慢慢的塌缩最后形成了黑洞。

黑洞是什么东西,黑洞是什么图3

我们都知道,目前发现的最快的速度可以说是光速,但是当光进入到黑洞之后,光很快的被黑洞的给吞噬掉,这也就是说明了黑洞中存在一种速度叫做黑洞吞噬速度,它的速度是大于光速的。这就导致了很多物质在靠近黑洞的时候,都会被黑洞迅速的给吞噬掉,而转化为自身的能量。

爱因斯坦曾经从相对论上面去解释了黑洞。爱因斯坦认为地球上的一些物体,它们都是有一定的重量的,当它们飞出地球的时候,它们就必须脱离地球的引力,而这些物体想要脱离地球的引力,就必须有更加强大的力量来支持着这个物体逃脱离开地球。这种力就像是黑洞的吞噬力一样,能够把其他的物体给抢占过来,化为自己的能量。

黑洞是什么东西,黑洞是什么图4

目前发现的黑洞它们的质量都是非常高的,即使是最小的黑洞,它的质量也是要比太阳的质量要高30倍左右。其实在宇宙中是存在有小质量的黑洞的,根据霍金的辐射理论,小黑洞在宇宙中是非常容易蒸发的,因为黑洞只有在不断的吞噬周边的物质,才能够保持它原有的形态,而小的黑洞没有这种吞噬万物的能力。

宇宙黑洞里面是什么东西

黑洞(英文:Black Hole)是现代广义相对论中,存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大,使得视界内的逃逸速度大于光速。

故而,“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。黑洞无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。

借由物体被吸入之前的因黑洞引力带来的加速度导致的摩擦而放出x射线和γ射线的“边缘讯息”,可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹来得出,还可以取得其位置以及质量。

黑洞是什么东西,黑洞是什么图5

演化过程:

黑洞由中心的一个由黎曼曲率张量出发构建的标量多项式在趋向此处发散的奇点和周围的时空组成,其边界为只进不出的单向膜:事件视界,事件视界的范围之内不可见。

依据爱因斯坦的广义相对论,当一颗垂死恒星崩溃,它将向中心塌缩,这里将成为黑洞,吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。

什么是黑洞

黑洞(black hole)是时空展现出引力的加速度极端强大,以至于没有粒子,甚至电磁辐射,像是光都无法逃逸的区域。广义相对论预测,足够紧密的质量可以扭曲时空,形成黑洞;不可能从该区域逃离的边界称为事件视界(event horizon)。虽然,事件视界对穿越它的物体的命运和情况有巨大影响,但对该地区的观测似乎未能探测到任何特征。在许多方面,黑洞就像一个理想的黑体,它不反光。此外,弯曲时空中的量子场论预测,事件视界发出的霍金辐射,如同黑体的光谱一样,可以用来测量与质量反比的温度。在恒星质量的黑洞,这种温度高达数十亿K,因此基本上无法观测。

黑洞力学四定律:

第零定律:稳态黑洞表面引力为常数。

第一定律:dM=k/8π dA+ΩdJ+VdQ(自然单位制c=G=h bar=1)

其中,M,k,A,Ω,J,V,Q分别为质量(能量),表面引力,表面积,转动角速度,角动量,表面静电势,电荷。

与之类比:dU=TdS+ΩdJ+VdQ

其中,U,T,S,Ω,J,V,Q分别为内能,温度,熵,转动角速度,角动量,表面静电势,电荷。

第二定律:黑洞面积随时间不会减少。

第三定律:不可能通过有限步骤使表面引力降为0(达到极端黑洞,即产生裸奇点)

黑洞内部结构模型图解

黑洞是什么东西,黑洞是什么图6

黑洞内部中心奇点结构模型图文解

黑洞是什么东西,黑洞是什么图7

图中+-号代表不可分割的最小正负弦信息单位-弦比特(string bit)

(名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源于比特 It from bit

量子信息研究兴盛后,此概念升华为,万物源于量子比特)

注:位元即比特

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