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为什么有黑洞,黑洞里还会有黑洞吗

来源:整理 时间:2022-06-05 18:43:59 编辑:科技知识 手机版

知道了黑洞的形成机制和性质,你还会认为里面还有一个黑洞吗?黑洞和黑洞不是互相包容的,而是可以碰撞合并的。大黑洞可以相互吞噬,合并成一个黑洞,但黑洞是有质量的,保留了黑洞形成前恒星或巨型天体的角动量、质量和电荷。通过黑洞的奇点对其周围环境的影响来释放一些信息,人类可以观察和研究黑洞。

什么会有黑洞啊?

如果物体能被压缩到极致,导致光无法从其周围的弯曲时空中逃逸出去,这样的东西就被称为黑洞。那么,要怎样才能把物体压缩到极致呢?答案是质量,只有质量足够大的物体才会把自身无限压缩为黑洞,那么,宇宙中什么物体才会有足够大的质量呢?答案是恒星,并且是质量超过太阳20倍的恒星,即质量超过地球666万倍。虽然这些恒星的质量极为庞大,但它们在正常情况下不会发生引力坍缩,这是因为它们的内部进行核聚变反应,所产生的辐射压足以与自重相抗衡,

当这些恒星消耗完核燃料时,由于没有辐射压的阻挡,核心区域将会无限坍缩成奇点。由于奇点拥有巨大的质量,将会导致周围时空受到极端扭曲,使得光也会被困在其中,这样形成的黑洞是恒星级黑洞,其质量为太阳的数倍到数十倍不等,这种黑洞是宇宙中最为普遍的黑洞。此外,几乎在所有星系中心还存在着一种质量极高的超大质量黑洞,例如,银河系中心存在一个质量为太阳430万倍的超大质量黑洞——人马座A*,

这类黑洞可能是在宇宙早期形成,由于星系中心的物质十分密集,它们不断吸积物质并且与其他黑洞合并,从而不断变大。虽然黑洞会不断吞噬其周围的物质,但由于霍金辐射,黑洞自身还会不断蒸发,不过,这种蒸发速度极慢,例如,对于太阳质量的黑洞,需要2.1×10^67年(2100亿亿亿亿亿亿亿亿年)的时间才能完全蒸发掉,远远长于目前只有138亿年的宇宙年龄。

黑洞里还会有黑洞吗?为什么

黑洞是宇宙顶级天体,是大质量恒星死亡后的尸骸,任何黑洞中心奇点都是无限小了,这个无限小里面还有什么比无限小更小的呢?所以黑洞里面是没有黑洞的,因为黑洞就是顶级极端的天体了,黑洞之所以被人类所观测到,不是黑洞本身的奇点,那个无限小的奇点是人类永远也无法看到的。但黑洞是有质量的,其保留了黑洞生成前恒星或巨大天体的角动量、质量和电荷,通过黑洞奇点对周边的影响而释放出某些信息,人类就可以观测研究黑洞了,

黑洞有一个史瓦西半径,在这个史瓦西半径里是黑洞的一统天下,任何物体只要进入了这个史瓦西半径的球体,就无可遏止的坠落到了那个似有似无的奇点上,连光也不例外,所以真正的黑洞是看不到的,黑呼呼一片虚空。史瓦西半径是根据质量决定大小的,计算公式为:R=2MG/C^2,其中,R为史瓦西半径,M为黑洞质量,G为引力常数,C为光速。

因此人们知道了天体的质量,就知道其史瓦西半径有多大;相反,知道了史瓦西半径的大小,也就知道了黑洞的质量,黑洞的无限影响力就是在史瓦西半径以内,半径以外虽然仍有巨大的影响,但就不是无限影响了。因此人类就可以观测到黑洞史瓦西半径外(也就是黑洞的事件视界外)的状态了,这样人们就知道了黑洞的质量大小以及相关数据了,

任何天体如果被压缩到史瓦西半径内都会变成一个黑洞,但要变成黑洞需要极其极端的压力,必须在中子简并压塌缩的情况下,才有可能把自身一切压进自身质量的史瓦西半径内。这个半径是很小的,根据计算,太阳的史瓦西半径只有3000米,地球的史瓦西半径只有9毫米,也就是说69.6万公里半径的太阳要压缩到3公里才会变成一个黑洞,6371公里半径的地球要压缩成一个9毫米的球也就会成为黑洞。

但是,像太阳和地球这么大的天体是没有资格成为黑洞的,因为它们的质量远远达不到形成黑洞所需的压力。一般认为,质量超过太阳30倍的恒星,只有在后期超新星爆发后,才能成为黑洞。知道了黑洞的形成机制和性质,你还认为里面有黑洞吗?不管黑洞的质量如何,其中心的奇点都是无限小的,所以黑洞和黑洞不是互相包容的,而是可以碰撞合并的。大黑洞可以互相吞噬,合并成一个黑洞。

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