黑洞真的能吞噬一切?连时间和空间都无法逃逸黑洞的吞噬?
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黑洞可以吞噬一切,物质,能量,连时间和空间都概莫能外,所以黑洞才被称为宇宙中时空破裂的地方——所有物质,包括它周围的时空,都被扭曲到一个曲率无限大,体积无限小的奇点上,量子力学和相对论在这个点上都崩溃了,所以我们无法对其进行描述。
黑洞唯一无法吞噬的是物质的引力,相反吞进的物质越多,它的引力也会越大,物质的引力是和质量成正比的。正因为黑洞具有极大的引力,所以才会像时空里的漩涡一样,把周围的物质不断吸进无底的深渊。
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不过黑洞也不是只吃不拉,它还是会通过一种特殊的方式,间接地释放一些能量出来,这就是黑洞的霍金辐射。
这种能量释放形式非常有趣,甚至可以说是匪夷所思的,它竟然可以把传说中只可意会不可看到的量子涨落生生撕裂,从虚无中创生实际的物质,就像魔术师在空中虚晃一爪,从帽子中拉出兔子来一样。
科学家认为,我们周围的时空并不是平滑一片,而是充满着无穷的量子涨落,时刻都在诞生着虚粒子对——正粒子和反粒子,然后又马上湮灭,维持着时空的平滑状态。而黑洞视界附近的引力则可以将一些虚粒子对撕裂——它们还来不及湮灭,就被分开了,一个虚粒子落进黑洞,另一个则被提升为实粒子,逃进周围的时空。在外界看来,就像黑洞的能量被这个粒子带走了,从而形成一种辐射,因为是霍金发现的,就被命名为霍金辐射。
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黑洞里面,在几乎所有区域(除了奇点)几乎什么都没有,空无一物。
那它的质量在哪里?导致这个黑洞的死亡恒星的质量去哪里了?义无反顾地被吸进去的物质去哪里了?答案是:集中在黑洞中心很小的范围内,这个很小的范围叫做奇点,在这里时空弯曲程度在经典理论上无穷大,需要用量子引力描述,但是我们还没有成功的量子引力。对于一个10太阳质量的黑洞,视界周长大概是185公里,奇点范围大概是10的负33次方厘米。
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在奇点之外,一直到视界(黑洞的范围,在视界内的物体不能逃逸),几乎是空的。注意黑洞内部的时空弯曲非常厉害,所以从奇点到视界的距离可以非常非常大,比如几百万公里,而不是简单的视界面积除以2pi。这就好比将一个非常重的小球放在一个非常容易伸缩的橡皮膜上,这个小球拽这橡皮膜下沉非常长的距离。
目前来看,这是唯一能从黑洞逃脱的东西,但也只是在理论上,霍金辐射的实际证据还没有被观测到。
黑洞长什么样?也没有一个确切的照片,因为它实在太黑了,而且引力很大,很难拍摄到他。能证明黑洞存在的,只能靠他周围的空间弯曲查明。
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