一克黑洞有多危险(黑洞的作用是什么)
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2023-11-27
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1. 一克黑洞有多危险,黑洞的作用是什么?
黑洞就是一颗恒星在‘爆发’后的残骸至少比太阳大2倍时,黑洞就形成了。
在恒星生命剩下的10%里,它会逐渐变的更热(就会释放出更多的能量来)。由于自身的质量过大,就会产生很大的引力来;因此恒星只有靠自身的核聚变来产生能量用来平衡它自身的引力。
但是在自身的能量用完后,自身的引力就成主导的力量,又没有什么力与它相抗衡就导致了这类恒星本身的崩溃,产生更为彻底的坍缩(当恒星质量比较小时,坍缩就没有那么彻底。 像太阳那样大小的恒星只会成为一颗白矮星,而当残骸的质量有太阳的1。
44倍以上的就会变成中子星),从而变成一个重力和引力无限大的点。任何物质都将被吸进去。
又由于本身引力很大,甚至连宇宙中最快的光都不逃脱不了。所以,光不被反射,我们就看不到了。因此,就叫做黑洞。
像黑洞这种暗物质,在宇宙大概占了总质量的90%。它们包括白矮星/黑矮星(就是白矮星完全冷却,但是这大概需要大约1亿年的时间)/中子星/黑洞/宇宙弦(它就是宇宙空间中的褶皱,科学家估计那里没有任何生命)等
暗物质的作用很大,它能够依附在星系或星系团。
从而来控制宇宙的扩张的速度。 如果暗物质超过99%的话,所以的物质都将重新会到一点。因此,暗物质又称宇宙胶。
当你掉入黑洞,可能由于时空扭曲的力——在某一 方面将把你压扁,又从另外的一些方向你伸长,直到你看起来像意大利面条。
但是,在里面到底会发生什么。目前的物理界一无所知。
如果想要更加的简单的去理解的话,我们可以把宇宙想象成一条床单,并且由四个人拉紧其四边,而恒星就是一颗保龄球,当把这颗保龄球放在该床单上时,床单就会塌陷下来,但还不足以使床单过分的向下塌陷。
接着你想象一下,这个保龄球变成如米粒大小的体积而原本的质量并没有变化,如果床单足够的韧性的话,那颗‘球’就会开始过分的向下塌陷,当你在上面不关放置上什么东西都会朝那颗米粒形成的塌陷窝运动,这就是为什么黑洞的会吸引任何东西。
当然了,用这个比喻不够形象,不过大概的意思就上这个了!!
按照爱因斯坦的说法,黑洞之所以会吸引任何物质的原因,并不是因为它有很大的引力,而是黑洞使得空间塌陷的很严重,只要在黑洞的一定范围内都会由于塌陷窝的原因,而朝黑洞运动。
2. 黑洞的密度一定是特别大吗?
黑洞就是个密度超大的天体,没什么特别的。这么理解对吗?
从表面上来理解这似乎没有毛病,但仔细考虑一下您就会发现这其中存在很多秘密:比如密度超大为什么会坍缩成黑洞?有几种类型的黑洞?又各有什么特色?
一、物质压缩的秘密
1.压缩气体
压缩对于大家来说应该非常熟悉,比如我们经常用到压缩和解压缩软件,其原理是将文件的二进制代码压缩,比如将相邻的0和1减少,比如用几个0或者几个1来代替,减少文件的存储空间!当然改变的仅仅是数据结构,而我们今天要讨论的是物质的压缩,各位应该很清楚,气体是最容易被压缩的,因为气体分子间存在着大量的空隙,因此可以被压缩,我们日常用到的压缩气罐就利用了气体的可压缩原理!
储存了压缩气体的气罐是一个危险品,内部的高压气体具有极高的能量,一旦意外破损造成的后果不亚于蒸汽罐破裂!当然这并不意味着气体就可以无限压缩,因为分子间距减少到一定距离的时候其斥力将会阻止压缩进一步进行,此时,只有再增加做功,但大量效果的能量往往会抵消高压缩所带来的经济效益,因此一般空压机的气罐压力为0.7~0.8MPA,一个大气压为0.1MPA,因此我们一般用7-8公斤来表示空压机的储气罐压力!
2.固体物质压缩
在我们日常生活经验中,固体和液体并不能压缩,因为分子间距很小,即使如锻压等工艺也只能弥补下材料内部的缺陷,并不能让密度增加几何,当然仍然会增加一点,但对于“压缩”这种明显的缩小却是不能!当外界施加的压力让固体的原子试图更进一步接近时,原子外层电子的相互斥力会阻止两者进一步靠拢!两个电子在原子半径(1×10^-10M)范围内的斥力达到了F = 2.31 × 10^(-8) 牛顿,可能您认为这个并不大,但要知道原子的外层电子是每个原子都至少有一个或者更多,那么一块固体内有多少原子?
二、固体不可压缩吗?
非也,那只是我们给与的压力不够而已,比如在地球的铁镍物质就达到了10.7g/立方厘米,这明显要高于地球表面的铁的密度(7.8g/立方厘米),而太阳核心的密度则达到了150g/立方厘米,大约是水的150倍,这是因为尽管核外电子的斥力可以对抗强大的压力,但它终有屈服的那一个阶段,在地球和太阳内核,电子之间的斥力就“部分屈服”了!
1.白矮星物质
这是电子斥力屈服的一个阶段,在太阳寿命的最后阶段,内核的氦元素也耗尽了,再也不会有什么氦闪出现,因此辐射压无法再对抗辐射层以及对流层对于内核的强大压力,因此内核150g/立方厘米的物质将会继续增加密度,而中心碳氧原子的电子将会被压到极度接近原子核的位置,保持结构不被压力摧毁的电子简并力在苦苦支撑!
2.中子星物质
泡利不相容的原理告诉我们,电子之间的斥力是阻止物质继续坍缩的唯一支撑,但如果死亡恒星的外壳不断加大,超过了钱德拉塞卡极限,即坍缩引力势能大于电子简并态能时!
那么电子简并力将再也无法阻止引力坍缩的继续进行,电子将被压入原子核,与质子的正电荷中和成了中子,此时物质已经破坏了其本身的原子核结构,失去原来物质的所有化学与物理属性!已经成为了一颗中子星!
3.黑洞
中子星物质之间的结构支撑力是中子简并压力,与电子简并压力一样,中子也是有排它性的,它们不能占据空间中的同一个位置,因此粒子间的存在相互的排斥力。不过各位要注意下的是这个简并力是泡利不相容原理,背后并没有所谓的“力”,一个量子态上只能容纳一个费米子,这就是量子力学世界的“性质”!当然这个一个量子态只能容纳一个费米子,但这也架不住无穷的质量增加,其实不需要无穷大,一颗坍缩前的恒星内核质量超过3.2个太阳质量时,将无法避免坍缩成一个黑洞,当然现在在夸克时代猜测会坍缩成夸克星,不过仍然没有在观测获得证实!但理论上存在夸克星这种天体!
三、黑洞的种类和特性
不要认为坍缩后的黑洞就只有一个类型,其实黑洞并不止一种,一般从结构上区分可以分成三种:
1.不旋转不带电荷的黑洞:它的结构于1916年由史瓦西求出,称史瓦西黑洞
2.旋转不带电荷黑洞:结构由克尔在1963年计算得到,称克尔黑洞。
3.旋转带电荷的黑洞:。结构于纽曼在1965年由计算得到,称克尔-纽曼黑洞
史瓦西黑洞就是“最普通的黑洞”,也是最理想化的黑洞,因为它没有自转也没有电荷,但坍缩成黑洞的恒星的明显都是自转的,也许原初黑洞(宇宙诞生之初坍缩而成的黑洞)存在不旋转的可能!
克尔-纽曼黑洞的视界和无限红移面是分离的,并且视界将分成外视界和内视界,无限红移面也有两个,两个红移面之间的区域是能层,黑洞旋转的能量储藏在这里,请注意,越过了克尔-纽曼黑洞的无限红移面物体仍然有机会逃离黑洞!理论上可以在克尔纽曼的静止界面外建立一个空间站,然后利用抛射质量来提取黑洞的旋转能,得到几乎无限的能源!
刚刚事件视界望远镜(EHT)成像的室女座M87*黑洞就是一个顺时针旋转的克尔黑洞(距离地球约5500万光年,质量为太阳的65亿倍)!
M87*和太阳系的对比,很明显整个太阳系都在视界内,不过请各位不要搞错的是中间那个黑圈并非视界!
3. 如果直径一米的黑洞以第三宇宙速度撞入太阳?
黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速,故名思义黑洞。如果直径1米的黑洞来到太阳系,肯定会扰乱太阳系内的引力平衡。对我们来说无疑是一场灾难。
4. 肉眼可见的一颗恒星?
这个要视情况而定。
肉眼可见的恒星与地球之间的距离千差万别,有的恒星距离地球很远,但是恒星亮度很高,同样肉眼可见。有的恒星离地球很近,比如半人马座只有4.2光年,但是恒星亮度低,所以肉眼不可见。
一般情况下,银河系内的恒星发生超新星爆发就有可能对地球产生影响。
超新星爆发时,会顺着该恒星的自转轴放出极强的伽马射线爆。如果地球真的不幸处于该恒星的自转轴方向,那么伽马射线爆会以光速直奔地球而来。伽马射线会首先破坏地球大气上空的臭氧层,使地球直接暴露在强烈的辐射下。
伽马射线波长很短,能够直接穿透生物体,破坏细胞,蛋白质结构,引起严重的病变和基因突变。
地球接下来要发生的就是生物大灭绝。
六亿年多前地球上的一次生物大灭绝就是由于超新星爆发产生的伽马射线爆直接击中了地球,导致了地球上接近80%的生物灭绝。随后脊椎动物才渐渐发展为地球的霸主,人类的出现或许也要感谢此次大灾难。
5. 银心辐射会不会威胁到地球上的生命?
银河系的中央呈凸出的球状,直径约为两万光年,厚一万光年。就在这个大圆球当中,存在着非常多的高密度恒星,而且这些恒星大部分是年龄超过100亿年的老恒星了。 这些老恒星衰老的过程都会喷射大量的物质,伴随喷射过程,向周围辐射大量电磁辐射。由于太阳距银心约32616光年,银心与太阳系之间又充斥著大量的星际尘埃,这些辐射到达地球不会对生命造成威胁。但是,银心存在一个强射电源,这个便是中心存在巨大黑洞的人马座A,它发出强烈的同步加速辐射。这个黑洞很有可能将宇宙射线能量放大至世界上最大粒子加速器所能产生的能量的100倍。但是,这些仍不足以威胁到地球生命。
很好,这里就要说到神奇的伽马射线了。伽马射线具有极强的穿透性,如果人体受到伽马射线照射时,就会导致人体内的正常化学过程受到干扰,严重的可以使细胞死亡。好消息是,当一束高能伽玛射线抵达地球时,它会和大气上层的分子发生相互作用,形成“切伦科夫光”短脉冲。
那假如是伽马射线暴呢?强大的伽玛射线暴能够杀死一定范围的宇宙生命,可能清除大约90%的星系空间,强大的辐射可破坏DNA,并导致行星失去大气层。地球的第一次物种大灭绝便是拜伽马射线暴所赐。银心的物质条件完全有理由发生伽马射线暴,而且,宇宙中伽玛射线暴几乎每天都在发生。好消息是,这些伽马射线暴的方向是随机的,还有科学家告诉我们,伽马射线暴经过地球的概率是1千万分之一,那就等着中奖吧。
6. 站在黑洞的边界?
答:是的,相对于外界的固有时间来说,会变慢。
这个结论来自于广义相对论,广义相对论描述:引力越强的地方,时间流逝速度越慢。
黑洞强大的引力,使得黑洞周围的时空发生严重扭曲,结果就是时间变慢。比如科幻大片《星际穿越》中,男主角登陆“水星球”的两个多小时里,轨道上的飞船已经过了23年。
对于距离史瓦西黑洞r处(视界外)的时间Δt,和远处的固有时间Δt',可以用以下公式进行估计:
黑洞造成的时空弯曲,在奇点处达到最大;在黑洞视界处,是逃逸速度达到光速的分界。
因为时间变慢,会造成一个有趣的现象:
比如一个物体落入黑洞视界,我们在远处进行观看,会发现这个物体移动非常缓慢,物体本是瞬间落入视界内的,但是外界的人看起来,落入过程要花费几十年甚至更长的时间;这就是因为时间变慢的结果!
类似的情景,在大刘《三体》中也有描述,就是那个科学家落入黑洞的情景。
好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!
7. 有没有可能所有恒星被黑洞吸收?
这种情况很有可能发生。据推测所有星系都将终结于一个黑洞,这些黑洞有可能再合并成一个大黑洞,宇宙中所有物质都进入这个黑洞,宇宙最终结束于一个黑洞。
不过这里还有一个问题,由于宇宙过于庞大,相距遥远的黑洞兼并起来十分困难,同时宇宙空间的温度又在不断降低。当空间温度降到低于黑洞表面温度时黑洞便会蒸发(霍金辐射)。因此,宇宙的结局也可能是所有黑洞都蒸发殆尽,就连基本粒子也全部挥发,空间温度达到绝对零度,宇宙归于“热寂”。
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1. 一克黑洞有多危险,黑洞的作用是什么?
黑洞就是一颗恒星在‘爆发’后的残骸至少比太阳大2倍时,黑洞就形成了。
在恒星生命剩下的10%里,它会逐渐变的更热(就会释放出更多的能量来)。由于自身的质量过大,就会产生很大的引力来;因此恒星只有靠自身的核聚变来产生能量用来平衡它自身的引力。
但是在自身的能量用完后,自身的引力就成主导的力量,又没有什么力与它相抗衡就导致了这类恒星本身的崩溃,产生更为彻底的坍缩(当恒星质量比较小时,坍缩就没有那么彻底。 像太阳那样大小的恒星只会成为一颗白矮星,而当残骸的质量有太阳的1。
44倍以上的就会变成中子星),从而变成一个重力和引力无限大的点。任何物质都将被吸进去。
又由于本身引力很大,甚至连宇宙中最快的光都不逃脱不了。所以,光不被反射,我们就看不到了。因此,就叫做黑洞。
像黑洞这种暗物质,在宇宙大概占了总质量的90%。它们包括白矮星/黑矮星(就是白矮星完全冷却,但是这大概需要大约1亿年的时间)/中子星/黑洞/宇宙弦(它就是宇宙空间中的褶皱,科学家估计那里没有任何生命)等
暗物质的作用很大,它能够依附在星系或星系团。
从而来控制宇宙的扩张的速度。 如果暗物质超过99%的话,所以的物质都将重新会到一点。因此,暗物质又称宇宙胶。
当你掉入黑洞,可能由于时空扭曲的力——在某一 方面将把你压扁,又从另外的一些方向你伸长,直到你看起来像意大利面条。
但是,在里面到底会发生什么。目前的物理界一无所知。
如果想要更加的简单的去理解的话,我们可以把宇宙想象成一条床单,并且由四个人拉紧其四边,而恒星就是一颗保龄球,当把这颗保龄球放在该床单上时,床单就会塌陷下来,但还不足以使床单过分的向下塌陷。
接着你想象一下,这个保龄球变成如米粒大小的体积而原本的质量并没有变化,如果床单足够的韧性的话,那颗‘球’就会开始过分的向下塌陷,当你在上面不关放置上什么东西都会朝那颗米粒形成的塌陷窝运动,这就是为什么黑洞的会吸引任何东西。
当然了,用这个比喻不够形象,不过大概的意思就上这个了!!
按照爱因斯坦的说法,黑洞之所以会吸引任何物质的原因,并不是因为它有很大的引力,而是黑洞使得空间塌陷的很严重,只要在黑洞的一定范围内都会由于塌陷窝的原因,而朝黑洞运动。
2. 黑洞的密度一定是特别大吗?
黑洞就是个密度超大的天体,没什么特别的。这么理解对吗?
从表面上来理解这似乎没有毛病,但仔细考虑一下您就会发现这其中存在很多秘密:比如密度超大为什么会坍缩成黑洞?有几种类型的黑洞?又各有什么特色?
一、物质压缩的秘密
1.压缩气体
压缩对于大家来说应该非常熟悉,比如我们经常用到压缩和解压缩软件,其原理是将文件的二进制代码压缩,比如将相邻的0和1减少,比如用几个0或者几个1来代替,减少文件的存储空间!当然改变的仅仅是数据结构,而我们今天要讨论的是物质的压缩,各位应该很清楚,气体是最容易被压缩的,因为气体分子间存在着大量的空隙,因此可以被压缩,我们日常用到的压缩气罐就利用了气体的可压缩原理!
储存了压缩气体的气罐是一个危险品,内部的高压气体具有极高的能量,一旦意外破损造成的后果不亚于蒸汽罐破裂!当然这并不意味着气体就可以无限压缩,因为分子间距减少到一定距离的时候其斥力将会阻止压缩进一步进行,此时,只有再增加做功,但大量效果的能量往往会抵消高压缩所带来的经济效益,因此一般空压机的气罐压力为0.7~0.8MPA,一个大气压为0.1MPA,因此我们一般用7-8公斤来表示空压机的储气罐压力!
2.固体物质压缩
在我们日常生活经验中,固体和液体并不能压缩,因为分子间距很小,即使如锻压等工艺也只能弥补下材料内部的缺陷,并不能让密度增加几何,当然仍然会增加一点,但对于“压缩”这种明显的缩小却是不能!当外界施加的压力让固体的原子试图更进一步接近时,原子外层电子的相互斥力会阻止两者进一步靠拢!两个电子在原子半径(1×10^-10M)范围内的斥力达到了F = 2.31 × 10^(-8) 牛顿,可能您认为这个并不大,但要知道原子的外层电子是每个原子都至少有一个或者更多,那么一块固体内有多少原子?
二、固体不可压缩吗?
非也,那只是我们给与的压力不够而已,比如在地球的铁镍物质就达到了10.7g/立方厘米,这明显要高于地球表面的铁的密度(7.8g/立方厘米),而太阳核心的密度则达到了150g/立方厘米,大约是水的150倍,这是因为尽管核外电子的斥力可以对抗强大的压力,但它终有屈服的那一个阶段,在地球和太阳内核,电子之间的斥力就“部分屈服”了!
1.白矮星物质
这是电子斥力屈服的一个阶段,在太阳寿命的最后阶段,内核的氦元素也耗尽了,再也不会有什么氦闪出现,因此辐射压无法再对抗辐射层以及对流层对于内核的强大压力,因此内核150g/立方厘米的物质将会继续增加密度,而中心碳氧原子的电子将会被压到极度接近原子核的位置,保持结构不被压力摧毁的电子简并力在苦苦支撑!
2.中子星物质
泡利不相容的原理告诉我们,电子之间的斥力是阻止物质继续坍缩的唯一支撑,但如果死亡恒星的外壳不断加大,超过了钱德拉塞卡极限,即坍缩引力势能大于电子简并态能时!
那么电子简并力将再也无法阻止引力坍缩的继续进行,电子将被压入原子核,与质子的正电荷中和成了中子,此时物质已经破坏了其本身的原子核结构,失去原来物质的所有化学与物理属性!已经成为了一颗中子星!
3.黑洞
中子星物质之间的结构支撑力是中子简并压力,与电子简并压力一样,中子也是有排它性的,它们不能占据空间中的同一个位置,因此粒子间的存在相互的排斥力。不过各位要注意下的是这个简并力是泡利不相容原理,背后并没有所谓的“力”,一个量子态上只能容纳一个费米子,这就是量子力学世界的“性质”!当然这个一个量子态只能容纳一个费米子,但这也架不住无穷的质量增加,其实不需要无穷大,一颗坍缩前的恒星内核质量超过3.2个太阳质量时,将无法避免坍缩成一个黑洞,当然现在在夸克时代猜测会坍缩成夸克星,不过仍然没有在观测获得证实!但理论上存在夸克星这种天体!
三、黑洞的种类和特性
不要认为坍缩后的黑洞就只有一个类型,其实黑洞并不止一种,一般从结构上区分可以分成三种:
1.不旋转不带电荷的黑洞:它的结构于1916年由史瓦西求出,称史瓦西黑洞
2.旋转不带电荷黑洞:结构由克尔在1963年计算得到,称克尔黑洞。
3.旋转带电荷的黑洞:。结构于纽曼在1965年由计算得到,称克尔-纽曼黑洞
史瓦西黑洞就是“最普通的黑洞”,也是最理想化的黑洞,因为它没有自转也没有电荷,但坍缩成黑洞的恒星的明显都是自转的,也许原初黑洞(宇宙诞生之初坍缩而成的黑洞)存在不旋转的可能!
克尔-纽曼黑洞的视界和无限红移面是分离的,并且视界将分成外视界和内视界,无限红移面也有两个,两个红移面之间的区域是能层,黑洞旋转的能量储藏在这里,请注意,越过了克尔-纽曼黑洞的无限红移面物体仍然有机会逃离黑洞!理论上可以在克尔纽曼的静止界面外建立一个空间站,然后利用抛射质量来提取黑洞的旋转能,得到几乎无限的能源!
刚刚事件视界望远镜(EHT)成像的室女座M87*黑洞就是一个顺时针旋转的克尔黑洞(距离地球约5500万光年,质量为太阳的65亿倍)!
M87*和太阳系的对比,很明显整个太阳系都在视界内,不过请各位不要搞错的是中间那个黑圈并非视界!
3. 如果直径一米的黑洞以第三宇宙速度撞入太阳?
黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速,故名思义黑洞。如果直径1米的黑洞来到太阳系,肯定会扰乱太阳系内的引力平衡。对我们来说无疑是一场灾难。
4. 肉眼可见的一颗恒星?
这个要视情况而定。
肉眼可见的恒星与地球之间的距离千差万别,有的恒星距离地球很远,但是恒星亮度很高,同样肉眼可见。有的恒星离地球很近,比如半人马座只有4.2光年,但是恒星亮度低,所以肉眼不可见。
一般情况下,银河系内的恒星发生超新星爆发就有可能对地球产生影响。
超新星爆发时,会顺着该恒星的自转轴放出极强的伽马射线爆。如果地球真的不幸处于该恒星的自转轴方向,那么伽马射线爆会以光速直奔地球而来。伽马射线会首先破坏地球大气上空的臭氧层,使地球直接暴露在强烈的辐射下。
伽马射线波长很短,能够直接穿透生物体,破坏细胞,蛋白质结构,引起严重的病变和基因突变。
地球接下来要发生的就是生物大灭绝。
六亿年多前地球上的一次生物大灭绝就是由于超新星爆发产生的伽马射线爆直接击中了地球,导致了地球上接近80%的生物灭绝。随后脊椎动物才渐渐发展为地球的霸主,人类的出现或许也要感谢此次大灾难。
5. 银心辐射会不会威胁到地球上的生命?
银河系的中央呈凸出的球状,直径约为两万光年,厚一万光年。就在这个大圆球当中,存在着非常多的高密度恒星,而且这些恒星大部分是年龄超过100亿年的老恒星了。 这些老恒星衰老的过程都会喷射大量的物质,伴随喷射过程,向周围辐射大量电磁辐射。由于太阳距银心约32616光年,银心与太阳系之间又充斥著大量的星际尘埃,这些辐射到达地球不会对生命造成威胁。但是,银心存在一个强射电源,这个便是中心存在巨大黑洞的人马座A,它发出强烈的同步加速辐射。这个黑洞很有可能将宇宙射线能量放大至世界上最大粒子加速器所能产生的能量的100倍。但是,这些仍不足以威胁到地球生命。
很好,这里就要说到神奇的伽马射线了。伽马射线具有极强的穿透性,如果人体受到伽马射线照射时,就会导致人体内的正常化学过程受到干扰,严重的可以使细胞死亡。好消息是,当一束高能伽玛射线抵达地球时,它会和大气上层的分子发生相互作用,形成“切伦科夫光”短脉冲。
那假如是伽马射线暴呢?强大的伽玛射线暴能够杀死一定范围的宇宙生命,可能清除大约90%的星系空间,强大的辐射可破坏DNA,并导致行星失去大气层。地球的第一次物种大灭绝便是拜伽马射线暴所赐。银心的物质条件完全有理由发生伽马射线暴,而且,宇宙中伽玛射线暴几乎每天都在发生。好消息是,这些伽马射线暴的方向是随机的,还有科学家告诉我们,伽马射线暴经过地球的概率是1千万分之一,那就等着中奖吧。
6. 站在黑洞的边界?
答:是的,相对于外界的固有时间来说,会变慢。
这个结论来自于广义相对论,广义相对论描述:引力越强的地方,时间流逝速度越慢。
黑洞强大的引力,使得黑洞周围的时空发生严重扭曲,结果就是时间变慢。比如科幻大片《星际穿越》中,男主角登陆“水星球”的两个多小时里,轨道上的飞船已经过了23年。
对于距离史瓦西黑洞r处(视界外)的时间Δt,和远处的固有时间Δt',可以用以下公式进行估计:
黑洞造成的时空弯曲,在奇点处达到最大;在黑洞视界处,是逃逸速度达到光速的分界。
因为时间变慢,会造成一个有趣的现象:
比如一个物体落入黑洞视界,我们在远处进行观看,会发现这个物体移动非常缓慢,物体本是瞬间落入视界内的,但是外界的人看起来,落入过程要花费几十年甚至更长的时间;这就是因为时间变慢的结果!
类似的情景,在大刘《三体》中也有描述,就是那个科学家落入黑洞的情景。
好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!
7. 有没有可能所有恒星被黑洞吸收?
这种情况很有可能发生。据推测所有星系都将终结于一个黑洞,这些黑洞有可能再合并成一个大黑洞,宇宙中所有物质都进入这个黑洞,宇宙最终结束于一个黑洞。
不过这里还有一个问题,由于宇宙过于庞大,相距遥远的黑洞兼并起来十分困难,同时宇宙空间的温度又在不断降低。当空间温度降到低于黑洞表面温度时黑洞便会蒸发(霍金辐射)。因此,宇宙的结局也可能是所有黑洞都蒸发殆尽,就连基本粒子也全部挥发,空间温度达到绝对零度,宇宙归于“热寂”。
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