2024年9月21日

黑洞是啥(黑洞代表什么意思)

针对黑洞是啥这种问题,其实我自己以往都是会讲一下它的历史,但是由于有关黑洞历史我已说过不止一次了,因此本文我们将一点不讲故事。

黑洞这名字给人一种新鲜感,感觉会是一个阴森神密物件。但是实际上尽管它确实有些恐怖,但实际上它特简易,以前有这么一句话黑洞是宇宙里简单的星体,因为他只有三个参量,也是它只需要三个参量就可以被精确叙述,这三个参量分别为:品质、电荷量和角动量。这三个参量便是目前已知的黑洞的所有了。

黑洞是什么(黑洞是什么意思)图1

但是大多数人听过的黑洞却只有一个参量,那这也是宇宙里简单的星体了,它的名字是史瓦西黑洞。是由史瓦西半径公式计算给的一个只有品质这一个参量的天体。通过将一定的品质带入史瓦西半径公式计算,就可以计算出一个半经,而当所有的质量都集中在这一半经之内时,这一星体也会变得看不到,由于宇宙里速度极限的光的速度也不能从这一半经范围之内逃出了,这一半经所组成的一个曲面称之为视页面,而且这个视页面做为的界限球型星体就叫做黑洞。严苛说这些叫史瓦西黑洞。

黑洞是什么(黑洞是什么意思)图2

依据牛顿力学,黑洞的视页面是一个单向膜,视页面之内是单向的,所以不会有任何物体(包含光)会到视野内往视界跑。换句话说,全部掉入视野物体都是会不可逆转地落向黑洞中心的奇点。它之所以不可逆转原因是因为在视野内时光出现了交换,从视页面到中心奇点方向从空间方位成了时长方位。因此掉入视野物体我外部看起来并不是沿室内空间方位落向奇点,反而是顺着时长方位落向奇点。而奇点在牛顿力学里被认为是时间是在0一个点,用工话来说就是时长的终点!

黑洞是什么(黑洞是什么意思)图3

史瓦西黑洞是一种非常极端黑洞,这要求的状态变量非常苛刻:总正电荷为0,总角动量为0,用工话说就是不带电,不转动。这对于一个由性命末期的大质量恒星关键塌缩所形成的大质量天体而言,大部分是不可能实现的,因而一般来说,大自然不会有严格意义上的史瓦西黑洞。

那样大自然的黑洞都有啥黑洞?可以肯定的是一般都是带磁矩的黑洞,这类称之为拉斯黑洞。对于带不通电,一般还认为会通电,但是这个我们其实不太好明确。

黑洞是什么(黑洞是什么意思)图4

有关拉斯黑洞,它其实就是一种高速旋转的史瓦西黑洞,都是相对简单的,但已比史瓦西黑洞繁杂不少了。科幻片《星际穿越》中的黑洞就是一个极端拉斯黑洞,认为它极端化因为它的磁矩速率非常高,已接近尾其磁矩速度基础理论限制了。

黑洞是什么(黑洞是什么意思)图5

上边这就是《星际穿越》中的拉斯黑洞——卡冈图雅,这也是贴近其磁矩赤道面的角度,是否有发现它的上下是不规则的?这便是拉斯黑洞的显著特点,我们看到了黑洞的吸积盘,会在拉斯黑洞快速磁矩所形成的时光拖动下边缘一个方向绕黑洞高速运转,这将导致在其中一边的吸积盘快速接近大家,而另一边则快速远离我们,这就会产生很严重的多普勒效应,造成接近一边的吸积盘比避开那一边的吸积盘更亮。

黑洞是什么(黑洞是什么意思)图6

这类依据基础理论创作的拉斯黑洞更符合实际,不过可能这将导致黑洞欠缺艺术美,因此影片里并没有那样展现。但是关于拉斯黑洞的奇妙特点我们要从电影中掌握,因为这个影片的科学合理咨询顾问是顶尖的牛顿力学权威性,2017年度诺贝尔物理学奖获得者基普·索恩,因此你其实完全可以把这部影片作为一部科谱启蒙教育影片来说。

在影片中,男主库珀落入了高维空间文明行为放置于黑洞奇点旁超体空间内,你没有听错,那是一个奇点旁,但是这个奇点并不是史瓦西黑洞里的中心奇点,而是一个极端化拉斯黑洞独有的,绕中心奇点旋转外飞奇点。在理论里,这一奇点时空曲率并没中心奇点这么大,并且由于快速绕中心奇点转动,因此当库珀和它相逢的时候会在极短时间内擦身而过,库珀身体得以保留。

黑洞是什么(黑洞是什么意思)图7

从图中你看见什么?没有错,还有一个降落奇点,它跟外飞奇点一样都是极端化拉斯黑洞里快速绕中心奇点旋转,可是这个给库珀传输奇点数据库的AI塔斯所落通过并记录下来数据库的奇点便是降落奇点。

到这儿是否已经感觉黑洞其实一点也不很简单,还有另外更为复杂,便是带电的黑洞。关于于通电黑洞,这篇文章的篇数太长,下次有机会咱们就讲吧。

1967年,罗伯特.惠勒引入了“黑洞”这一专业术语,以其生动有趣,黑洞这个全新的名称马上就火爆了下去。但是关于黑洞的探索并非由此开始的,在这以前,大家就已经发现了行星塌缩的情况,但是由于高能物理的高速发展深深吸引众人的目光,相关黑洞的探索可能就因而被搁置了一段时间。直至1975年,霍金先生创办了闻名世界的黑洞思想体系,黑洞这个概念此后越来越众所周知。

现如今我们已经知道黑洞是通过品质足够的行星,在核聚变反应的然料耗光而死亡以后,产生引力坍缩所产生的。黑洞的品质极为极大,而容积却十分细微,它所产生的重力场极其强悍,以致于任何物质和辐射在进入黑洞的一个事件视界内,便从此挣不脱,就连目前已知的散播速度最快光也肇事逃逸出不来。

在这种理论下,黑洞终将泯灭一些物质信息内容,但从而依照热传递均衡,黑洞应该可以释放出来一些动能,这就和其他东西也不能从黑洞出去理论形成了悖离。

这类有悖性促进霍金先生选用物理学对黑洞进行分析。依据霍金的科学研究与运算,黑洞好像以平稳的速率发送颗粒。自此,通过不断的认证,黑洞发送热传递数学直接证据也逐渐被别的专家确定。

黑洞并不是像想象中的那么黑,它并不是永久性的行业,掉入在其中物体能从黑洞肇事逃逸,却也一定要记住,肇事逃逸出去物理在很大程度上说将应该不是原来的模样。