黑洞里面是什么:黑洞就大真相大揭密

黑洞九大真相

1、黑洞源自恒星

黑洞最常见的出生地位于大质量恒星的核心。它在耗尽氢燃料之后就会坍缩,坍缩会释放出激波,将恒星的外部包层炸飞,变成一颗超新星。因此,当恒星的外部在向外爆发的时候,它的核心却在向内坍缩。

当核心坍缩时,引力就会增大。如果核心的质量足够大(大约3个太阳质量),引力就会变得非常强,使得坍缩核心表面的逃逸速度超过光速。这就意味着没有任何东西能逃离这个天体,即便光也不行,所以它是黑的。

黑洞

黑洞

2、是尺寸令黑洞如此异禀

和通常所想象的不同,黑洞拥有如此怪异特性的原因并不在于它的质量有多大(毕竟比黑洞质量大的天体有的是),而在与它的体积有多小。

也就是说,只有巨大的质量被塞入一个非常小的体积内之后,才能制造出黑洞。那么,到底要多小呢?假设太阳的质量不变,如果要把它变成一个黑洞,那么它的半径就要缩小232,000倍到3千米。

3、黑洞内部并非无穷小

黑洞的视界将它的内部与我们可见的宇宙隔绝了开。对于一个由恒星坍缩而来的黑洞而言,在这些恒星物质身上究竟发生了什么?

回答是,我们也许永远也搞不清楚。由于视界的存在,我们无法看到这些坍缩的物质,因为它们所发出的光无法到达我们(黑洞是一个连光都无法逃逸的地方)。不过物理学和数学可以帮助我们,即使它们位于视界的内部。

那么普朗克长度有多小?非常非常小:10-35米。

黑洞

黑洞

4、黑洞绝对不是管道状

对于某个物体而言,你所感受到的它的引力取决于两个因素:这个物体的质量和它到你的距离。这意味着,只要到某个物体的距离相同,不同的人所感受到的引力是相同的。如果把所有这些引力相同的点串联起来,就能得到一个引力体位于其中心的球面。

5、黑洞会转动

听上去有点奇怪,不过黑洞确实会转动。恒星会自转,它的核心也会转动。当恒星的核心坍缩地越来越小时,它的自转就会越来越快。这就像花样滑冰运动员通过收回张开的手臂来加快自身的转速一样。如果核的质量不足以形成黑洞,它就会形成一颗直径只有几千米的中子星。目前已经发现了数百颗中子星,它们自转的速度非常快,有时甚至可以达到每秒钟100圈。

6、黑洞附近事情会变得诡异

黑洞会扭曲时空结构。而如果黑洞拥有自转的话,静止黑洞的球形视界就会被破坏。

这会在视界之外产生一个被称为能层的椭球形区域。如果你处于能层和视界之间的话,你会发现你无法静止了。事实上,这个时候空间会被黑洞拖曳着运动。你可以很容易地沿着黑洞转动的方向运动,但如果你想悬停,那将是不可能的任务。而在能层的内部,空间运动的速度会超过光速!按照爱因斯坦的相对论,虽然物质不可能运动得如此之快,但空间本身却可以。

黑洞

黑洞

7、黑洞并不总是黑的

很少有物质会直接掉入黑洞进而消失。稍有偏差,它们就会绕着黑洞转动。随着物质的增多,它们就会在黑洞周围聚集起来。由于在转动,这些物质会形成一个围绕黑洞高速转动的盘,加之黑洞的引力随着距离会变化,因此靠近黑洞的物质其运动的速度要远远超出外围的。这一运动速度上的不一致就会产生剧烈的摩擦,从而使得物质被加热到数百万度的高温,于是黑洞附近的物质就会发出极为明亮的辐射。

8、黑洞会变大

当两个黑洞碰撞的时候会发生什么?它们会形成一个更大的黑洞。类似地,黑洞吞食其他物质也会长大。在早期宇宙中当星系正在形成时,婴儿星系核心处的物质会坍缩成一个质量极大的黑洞。随着越来越多的物质掉入其中,黑洞会贪婪地消化它们进而生长。最终它会长成一个超大质量黑洞,质量达到太阳的数百万甚至数十亿倍。