
很多人以为黑洞这一概念是著名物理学家霍金提出的,但其实黑洞理论出现的时间比这更早。这一概念实际上是比较抽象的,多数人没法完全理解其含义。那么,到底黑洞是什么东西呢?黑洞是什么物质组成的?下面我们一起来看看专家们的解释。
黑洞是什么 黑洞是什么物质组成的
黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体。
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程:某一个恒星在准备灭亡,核心在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星体,同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,连中子间的排斥力也无法阻挡。中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的引力,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。
也可以简单理解为:通常恒星最初只含氢元素,恒星内部的氢原子核时刻相互碰撞,发生聚变。由于恒星质量很大,聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡,以维持恒星结构的稳定。由于氢原子核的聚变产生新的元素——氦元素,接着,氦原子也参与聚变,改变结构,生成锂元素。如此类推,按照元素周期表的顺序,会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成,直至铁元素生成,该恒星便会坍塌。这是由于铁元素相当稳定,参与聚变时释放的能量小于所需能量,因而聚变停止,而铁元素存在于恒星内部,导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡,从而引发恒星坍塌,最终形成黑洞。说它“黑”,是因为它产生的引力使得它周围的光都无法逃逸。跟中子星一样,黑洞也是由质量大于太阳质量好几十甚至几百倍以上的恒星演化而来的。
当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料,由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径),质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出——“黑洞”就诞生了。
黑洞是什么物质组成的?
黑洞中不存在我们所能理解的由基本粒子构成的物质,但是有能量。
被黑洞吸引的物质会在被吸引的同时受到强大的潮汐引力作用,使物体在一个方向上被拉伸,在另一个方向上被压缩(就像月球引力对地球的影响一样,这引发了海洋潮汐),最后,在接近黑洞中心的地方,物体中的粒子四分五裂落入奇点。
黑洞并不只是吞噬物质,它还在不断释放能量(根据狭义相对论,质量就是能量,所以可以说黑洞在不断释放质量),而且会越来越快,最后黑洞会爆炸,这是黑洞蒸发理论。
黑洞蒸发这个概念,是由英国著名的物理学家霍金于1974年提出来的。
根据量子场论,真空并不是绝对的空无一物,真空中会不断地着产生出正反粒子对,接着正反粒子对又在很短时间里湮灭。
什么是正反粒子对呢?物理学上由狄拉克方程预言每种微观粒子都存在有它的“反粒子”。
举个例子,我们知道电子是带负电荷的,而人们在实验中也发现了正电子,正负电子就是一对正反粒子对。
正反粒子一相遇就会发生湮灭,同归于尽,转化成高能的伽玛射线。
这是由于真空涨落,根据量子力学理论得出的结果,允许粒子从邻近的空间借一些能量从而成对出现,这样,根据能量守恒定律,两个粒子中一个粒子持有正能量,另一个是它的反粒子,持有负能量,但是就像银行贷款要偿还一样,正反粒子对最终要通过湮灭把能量还给空间。
霍金认为,在黑洞的周围,正反粒子对产生后有四种可能的结果:一、湮灭;二、一起落入黑洞;三、正粒子落入黑洞而反粒子逃脱出来;四、反粒子落入黑洞而正粒子逃脱出来。
最后一种结果的可能性最大。
反粒子带有负的能量,落入黑洞之后会使黑洞的能量减少,而逃脱出来的正粒子就好像是从黑洞向外发射出了能量。
这就是黑洞的蒸发。

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我们时常听到关于黑洞的消息,但实际上,多数人都不知道黑洞是什么,像是一个非常是抽象的东西。实际上,黑洞就是宇宙中的一种天体,比其他天体要大很多。那么到底黑洞是怎么形成?具体黑洞是什么物质组成的呢?我们一起来了解。
黑洞是怎么形成的
黑洞的形成过程类似于中子星的产生过程。
某一个恒星在准备灭亡,核心在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星体,同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,连中子间的排斥力也无法阻挡。中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的引力,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。
也可以简单理解为:通常恒星最初只含氢元素,恒星内部的氢原子核时刻相互碰撞,发生聚变。由于恒星质量很大,聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡,以维持恒星结构的稳定。由于氢原子核的聚变产生新的元素——氦元素,接着,氦原子也参与聚变,改变结构,生成锂元素。如此类推,按照元素周期表的顺序,会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成,直至铁元素生成,该恒星便会坍塌。这是由于铁元素相当稳定,参与聚变时释放的能量小于所需能量,因而聚变停止,而铁元素存在于恒星内部,导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡,从而引发恒星坍塌,最终形成黑洞。说它“黑”,是因为它产生的引力使得它周围的光都无法逃逸。跟中子星一样,黑洞也是由质量大于太阳质量好几十甚至几百倍以上的恒星演化而来的。
当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料,由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径),质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出——“黑洞”就诞生了。
黑洞是什么物质组成的?
黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小,热量无限大的奇点和周围一部分空空如也的天区,这个天区范围之内不可见。依据阿尔伯特-爱因斯坦的相对论,当一颗垂死恒星崩溃,它将聚集成一点,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。
与别的天体相比,黑洞十分特殊。人们无法直接观察到它,科学家也只能对它内部结构提出各种猜想。而使得黑洞把自己隐藏起来的的原因即是弯曲的时空。根据广义相对论,时空会在引力场作用下弯曲。这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短光程传播,但相对而言它已弯曲。在经过大密度的天体时,时空会弯曲,光也就偏离了原来的方向。
在地球上,由于引力场作用很小,时空的扭曲是微乎其微的。而在黑洞周围,时空的这种变形非常大。这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,这就是黑洞的隐身术。
更有趣的是,有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球,它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”,还同时看到它的“侧面”、甚至“后背”,这是宇宙中的“引力透镜”效应。
如果黑洞足够大,宇航员会开始觉察到拉着他脚的重力比拉着他头的重力更强大,这种吸引力拖着他无情地向下落,重力差会迅速加大而将他撕裂(拉伸线),最终他的遗体会被分解而落入黑洞那无限致密核心。
普金斯基和他的两个学生艾哈迈德艾姆哈里、詹姆斯萨利,加上该校的另一位弦理论学家唐纳德马洛夫一起,对这一事件进行了重新计算。根据他们的计算,却呈现出完全不同的另一番场景:量子效应会把事件视界变成沸腾的粒子大漩涡,任何东西掉进去都会撞到一面火焰墙上而被瞬间烤焦。
美国宇航局有关一个超大质量黑洞及其周围物质盘,炙热的物质团(一个呈粉红色,一个呈黄色)每一个的体积都与太阳相当,环绕距离黑洞较近的轨道运行。科学家认为所有大型星系中心都存在超大质量黑洞。黑洞一直在吞噬被称之为“活跃星系核”的物质。由于被明亮并且温度极高的下落物质盘环绕,黑洞的质量很难确定。根据刊登在《自然》杂志上的一篇研究论文,基于对绕黑洞运行物质旋转速度的计算结果,37个已知星系中心黑洞的质量实际上低于此前的预计。

认为爱情胜过物质的生肖,哪些生肖认为爱情胜过物质?
一、生肖蛇认为爱情胜过物质
生活中的属蛇人看上去虽然有点高冷,但他们对爱情有着一种令人敬佩的执着。在现今的社会里要安稳生活,金钱自然就成了必不可少的东西,难道爱情不是吗?金钱努力就可以得到,但是爱情,不是努力就能拥有的。相比之下,爱情明显比金钱更可贵,穷完全是可以改变的生活状态,妥协了现实,放弃了爱情,这样的人生不是枉费此行了吗?
二、生肖猴认为爱情胜过物质
生活中的属猴人大多喜欢我行我素,他们所追求的爱情不是关乎对方的经济能力有多强,而是爱得有多深。或许这在很多人看来,是一种愚笨的行为,没有面包的爱情何以谈幸福?毋庸置疑,现今社会金钱的确重要。但是在他们看来,千金难买心头好。有钱固然是好,若是没钱,那爱情就是上进的动力。穷,永远不是放弃爱情的借口。
三、生肖猪认为爱情胜过物质
生活中的属猪人比较喜欢幻想,但他们对爱情却有着一种难以解释的坚信,在他们看来,爱情本来就是一件很简单的事情。单纯的喜欢一个人,然后想要与他共奔赴未来,不掺杂任何的条件。所以由始至终,他们都没有想过要通过爱情而得到什么物质上的改变,再多的钱都教不会我们什么是爱。有钱没有爱,那又有什么可值得炫耀的?

