黑洞随着宇宙膨胀获得质量,说明永动机是可能实现的?答案来了

根据能量守恒 , 永动机是永远也不可能实现的 , 因为输入的能量要等于输出的能量 , 不可能有多余的能量产生 。
但是 , 能量守恒是有前提的 , 而且有严格数学证明 。
这个证明被称为诺特定律:之所以有能量守恒和动量守恒 , 是因为时间、空间具有平移不变性 。
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根据现有的科学观测 , 宇宙空间实际上是在不停膨胀 , 这个膨胀的速度虽然非常非常小 , 但是确实是在发生 。
宇宙膨胀的速率相当于每3.26光年每秒钟膨胀7公分 , 这又被称为哈勃常数 。 通常情况下 , 天文学上的表示是每百万秒差距每秒钟膨胀70公里 。
3.26光年 , 这个距离大概就是地球到比邻星之间的距离 。
关于宇宙空间的膨胀 , 没有准确的解释 , 大概的解释就是空间从虚无中长出来 。
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而且 , 这个膨胀速度在三维空间的任意方向是相同的 。
因为时间、空间不可分割 , 如果宇宙均匀膨胀 , 原有的守恒性定律是否还能够成立?这要打一个疑问 。
最近 , 科学家研究黑洞的时候 , 发现黑洞可能会随着宇宙的膨胀自动的获得质量 。 如果真被证实 , 那么这意味着能量守恒定律可能会被打破 , 因为质量和能量是可以互换的 。
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宇宙中所有黑洞性质相同 , 只有大小的区别 , 可以分成小黑洞、半大黑洞、大黑洞和超级黑洞 。
理论上说小黑洞、半大黑洞 , 都是恒星燃尽直接产生的 , 一般被称为恒星级黑洞 。 大黑洞、超级黑洞可以经过黑洞合并而产生 , 有一部分超级黑洞 , 在宇宙诞生时直接产生 。
▍宇宙缺40个太阳质量的半大黑洞 , 比较难解释 。
太阳的直径有140万公里 , 表面的重力加速度有28个G , 它的内部压力高达3000亿个大气压 。
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太阳核心的物质之所以没有被压碎 , 是因为核反应产生的光辐射对抗了压力 。
一旦太阳内部所有的核燃料燃烧殆尽 , 光辐射压就会消失 , 外部的物质就会向核心收缩 , 其结果是形成一次超新星爆发 。
超新星爆发会炸飞大量的太阳物质 , 剩下的灰烬 , 据质量不同 , 会变成白矮星、中子星或者是黑洞 。
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灰烬的质量大于三个太阳质量 , 最后就会形成黑洞 。
所以 , 恒星形成的黑洞质量有下限 , 同时也有上限 , 因为恒星的质量有上限 。
如果恒星质量太大 , 内部的核反应太剧烈 , 就会把恒星炸碎 , 这个上限一般被称为爱丁顿极限 , 大约是太阳质量的150倍 。
这样一来 , 由恒星燃烧后形成的黑洞质量就在一个范围内 , 所以一般的情况下 , 恒星级黑洞的质量范围在3个太阳质量到40个太阳质量之间 。
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宇宙中理应有很多在40倍太阳质量附近的黑洞 , 但是实际上这个附近的黑洞几乎没有 。
科学家最新提出的宇宙膨胀 , 让黑洞质量增长的理论 , 可以解释40倍太阳质量黑洞缺失的原因 。
也就是说只要产生一个40倍太阳质量的黑洞 , 随着宇宙的膨胀 , 它的质量就会慢慢增加 , 所以宇宙中很难找到40倍太阳质量的黑洞 。
▍黑洞的质量为什么会随着宇宙空间膨胀而增加?
我们知道黑洞实际上是一个点 , 黑洞之所以有大小 , 是因为在这个点的外围包裹着一个极度扭曲的空间 , 这个空间的最外侧边缘被称为事件视界 。
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一旦落入这个界限 , 光都不能逃离 , 所以无法观测黑洞内部的情况 。
黑洞有一个特点 , 其质量和事件视界直径成正比 。
现在的问题是:宇宙空间膨胀会不会让黑洞视界内部的空间同步膨胀?
如果同步膨胀 , 那么就意味着黑洞质量会随着宇宙膨胀同步增加 。
根据科学家的观点 , 这种现象确实发生了 , 被称为宇宙学耦合 。
根据宇宙学耦合 , 可以解释超过40倍太阳质量黑洞质量的来源 。
▍从理论上来说 , 宇宙学耦合引起的黑洞质量增加可以用来制造永动机 。
因为根据霍金辐射 , 黑洞不只会吸入能量和物质 , 还会在视界表面向外围发射能量 , 这被称为霍金辐射 。