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產(chǎn)生黑洞的原理是什么?,黑洞原理
2020-09-26 03:11影視綜藝
簡介某一個恒星在準(zhǔn)備滅亡,它的核心在自身重力作用下迅速收縮,崩塌烈爆炸。當(dāng)核的所有物質(zhì)都變成中子時,收縮過程立即停止,并被壓縮成一個緊湊的恒星,這也壓縮了內(nèi)部的空間和時間。但在黑洞的情況下,即使中子之間的 產(chǎn)生黑洞的原理是什么?...

某一個恒星在準(zhǔn)備滅亡,它的核心在自身重力作用下迅速收縮,崩塌烈爆炸。當(dāng)核的所有物質(zhì)都變成中子時,收縮過程立即停止,并被壓縮成一個緊湊的恒星,這也壓縮了內(nèi)部的空間和時間。
但在黑洞的情況下,即使中子之間的斥力也不能被阻擋,因為恒星核心的質(zhì)量太大,收縮過程會無限期地進(jìn)行。中子本身在引力的吸引下被粉碎成粉末,留下一種無法想象的致密物質(zhì)。由于高質(zhì)量的,任何靠近它的物體都會被它吸進(jìn)。
擴(kuò)展資料:
黑洞不能被直接觀察到,但是它們的存在和質(zhì)量可以被間接地知道,它們對其他事物的影響也可以被觀察到。利用物體被吸收前的高熱和伽馬射線所發(fā)出的“邊緣信息”,可以得到黑洞存在的信息。由此推斷,黑洞的存在也可以通過間接觀測恒星或星際云的軌道來獲得。
因為黑洞的密度很高,根據(jù)這個公式,可以知道密度=質(zhì)量/體積。為了使黑洞的密度無窮大,使黑洞的質(zhì)量不變,這就意味著黑洞的體積必須無窮小,才能成為黑洞。黑洞是一些恒星“滅亡”后形成的死星。它們有很大的質(zhì)量和很小的體積。
參考資料來源:百度百科-黑洞
參考資料來源:百度百科-宇宙最大黑洞
-下面是更多關(guān)于黑洞的問答
與別體相比,黑洞是顯得太特殊了。,黑洞有“隱身術(shù)”,人們直接觀察到它,連科學(xué)家能對它內(nèi)部結(jié)構(gòu)提出各種猜想。那么,黑洞是怎么把自己隱藏起來的呢?答案就是——彎曲的空間。我們都知道,光是沿直線傳播的。這是一個最基本的常識?墒歉鶕(jù)廣義相對論,空間會在引力場作用下彎曲。這時候,光雖然仍然沿任意兩點間的最短距離傳播,但走的已經(jīng)不是直線,而是曲線。形象地講,好像光本來是要走直線的,只不過強(qiáng)大的引力把它拉得偏離了原來的方向。 在地球上,由于引力場作用很小,這種彎曲是微乎其微的。而在黑洞周圍,空間的這種變形非常大。這樣,即使是被黑洞擋著的恒星發(fā)出的光,雖然有一部分會落入黑洞中消失,可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達(dá)地球。所以,我們可以毫不費(fèi)力地觀察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一樣,這就是黑洞的隱身術(shù)。 更有趣的是,有些恒星不僅是朝著地球發(fā)出的光能直接到達(dá)地球,它朝其它方向發(fā)射的光也可能被附近的黑洞的強(qiáng)引力折射而能到達(dá)地球。這樣我們不僅能看見這顆恒星的“臉”,還同時看到它的側(cè)面、甚至后背!“黑洞”無疑是本世紀(jì)最具有挑戰(zhàn)性、也最讓人激動的天文學(xué)說之一。許多科學(xué)家正在為揭開它的神秘面紗而辛勤工作著,新的理論也不斷地提出。不過,這些當(dāng)代天體物理學(xué)的最新成果不是在這里三言兩語能說清楚的。有興趣的朋友可以去參考專門的論著。 “黑易讓人望文生義地想象成一個“大黑窟窿”,其實不然。所謂“黑洞”,就是這樣一種天體:它的引力場是如此之強(qiáng),就連光也不能逃脫出來。 根據(jù)廣義相對論,引力場將使時空彎曲。當(dāng)恒星的體積很大時,它的引力場對時空幾乎沒什么影響,從恒星表面上某一點發(fā)的光可以朝任何方向沿直線射出。而恒星的半徑越小,它對周圍的時空彎曲作用就越大,朝某些角度發(fā)出的光就將沿彎曲空間返回恒星表面。 等恒星的半徑小到一特定值(天文學(xué)上叫“史瓦西半徑”)時,就連垂直表面發(fā)射的光都被捕獲了。到這時,恒星就變成了黑洞。說它“黑”,是指它就像宇宙中的無底洞,任何物質(zhì)一旦掉進(jìn)去,“似乎”就再不能逃出。實際上黑洞真正是“隱形”的,等一會兒我們會講到。 那么,黑洞是怎樣形成的呢?其實,跟白矮星和中子星一樣,黑洞很可能也是由恒星演化而來的。 我們曾經(jīng)比較詳細(xì)地介紹了白矮星和中子星形成的過程。當(dāng)一顆恒星衰老時,它的熱核反應(yīng)已經(jīng)耗盡了中心的燃料(氫),由中心產(chǎn)生的能量已經(jīng)不多了。這樣,它再也沒有足夠的力量來承擔(dān)起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下,核心開始坍縮,直到最后形成體積小、密度大的星體,重新有能力與壓力平衡。 質(zhì)量小一些的恒星主要演化成白矮星,質(zhì)量比較大的恒星則有可能形成中子星。而根據(jù)科學(xué)家的計算,中子星的總質(zhì)量不能大于三倍太陽的質(zhì)量。如果超過了這個值,那么將再沒有什么力能與自身重力相抗衡了,從而引發(fā)另一次大坍縮。 這次,根據(jù)科學(xué)家的猜想,物質(zhì)將不可阻擋地向著中心點進(jìn)軍,直至成為一個體積趨于零、密度趨向無限大的“點”。而當(dāng)它的半徑一旦收縮到一定程度(史瓦西半徑),正象我們上面介紹的那樣,巨大的引力就使得即使光也無法向外射出,從而切斷了恒星與外界的一切聯(lián)系——“黑洞”誕生了。 與別的天體相比,黑洞是顯得太特殊了。例如,黑洞有“隱身術(shù)”,人們無法直接觀察到它,連科學(xué)家都只能對它內(nèi)部結(jié)構(gòu)提出各種猜想。那么,黑洞是怎么把自己隱藏起來的呢?答案就是——彎曲的空間。我們都知道,光是沿直線傳播的。這是一個最基本的常識?墒歉鶕(jù)廣義相對論,空間會在引力場作用下彎曲。這時候,光雖然仍然沿任意兩點間的最短距離傳播,但走的已經(jīng)不是直線,而是曲線。形象地講,好像光本來是要走直線的,只不過強(qiáng)大的引力把它拉得偏離了原來的方向。 在地球上,由于引力場作用很小,這種彎曲是微乎其微的。而在黑洞周圍,空間的這種變形非常大。這樣,即使是被黑洞擋著的恒星發(fā)出的光,雖然有一部分會落入黑洞中消失,可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達(dá)地球。所以,我們可以毫不費(fèi)力地觀察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一樣,這就是黑洞的隱身術(shù)。 更有趣的是,有些恒星不僅是朝著地球發(fā)出的光能直接到達(dá)地球,它朝其它方向發(fā)射的光也可能被附近的黑洞的強(qiáng)引力折射而能到達(dá)地球。這樣我們不僅能看見這顆恒星的“臉”,還同時看到它的側(cè)面、甚至后背! “黑洞”無疑是本世紀(jì)最具有挑戰(zhàn)性、也最讓人激動的天文學(xué)說之一。許多科學(xué)家正在為揭開它的神秘面紗而辛勤工作著,新的理論也不斷地提出。不過,這些當(dāng)代天體物理學(xué)的最新成果不是在這里三言兩語能說清楚的。有興趣的朋友可以去參考專門的論著。黑洞是如何形成的?
巨大質(zhì)量的物質(zhì)產(chǎn)生巨大的引力,可以將包括光在內(nèi)的一切物質(zhì)吸引過去,所以形成黑洞 大質(zhì)量〔物理質(zhì)量你總學(xué)了了吧〕恒星會有熱核反就是核聚變,這和太陽是的原理,只是比太陽要復(fù)雜的多,恒星內(nèi)部的氫元素在足夠的壓力和溫度下,聚變成氦原子,然后逐漸的聚變:硅 磷 鎂之類的元素相繼產(chǎn)生,當(dāng)生成鐵原子時,熱核反應(yīng)無法進(jìn)行…鐵核不能進(jìn)行核聚變,所以中間不產(chǎn)熱,但四周溫度還很高,中間突然冷了,熱脹冷縮你懂的,不就往里縮了唄,可是中間是堅實的鐵核,外層的氣體什么的撞到鐵核上不就反彈了么,這一反彈力度有點大,使得外層都崩碎了,同時呢鐵核在這種撞擊下也承受不起,被中子化了,(簡單的說就是本來在原子核外的電子被壓進(jìn)了原子核,與質(zhì)子形成了中子〕變成了中子星 可是別忘了 外層并沒有完全崩爛 依然有巨大的重量壓在中子星上 這使得中子星也撐不住 被迅速壓扁 其實是被壓得很小 而且小的不正常 以至最后成為一個質(zhì)量還很大 體積卻為零的幾何點 剛剛說的是黑洞由恒星形成的一種途徑,還有其他方法,不再贅述…黑洞本身是那個點,叫做奇點,但是由于它有質(zhì)量,體積又小,就是沒有啦〔它的密度就是無窮,所以別琢磨了〕有質(zhì)量它就可以產(chǎn)生引力 這個你可能又沒學(xué) 當(dāng)引力大到連光都跑不掉時 這就產(chǎn)生了黑洞 所以有時候不需要有奇點也可以有黑洞 只要質(zhì)量夠大而體積夠小〔注意這和密度無關(guān)〕因為引力是和質(zhì)量成正比 和距離的平方成反比 在質(zhì)量一定時 一個物體要多大的半徑才能成為黑洞呢 以下為公式:R=(2GM)/(c^2)這個半徑被成為史瓦西半徑 G其中是常量 M是這個物體的質(zhì)量 c是光速給個更學(xué)術(shù)正經(jīng)的解釋。黑洞由于其高質(zhì)量引發(fā)了時空的嚴(yán)重扭曲,事實上,任何一個有質(zhì)量的物體都能造成時空的扭曲,這是廣義相對論作出的預(yù)言,原本在二戰(zhàn)時有一次日食即可驗證,然而由于戰(zhàn)爭試驗未能進(jìn)行,當(dāng)然,真理總是會被證明。太陽引起的時空扭曲使原本被太陽完全遮住的后面的光線也可以照向地球。黑洞扭曲時空的能力是絕無僅有的,它可以使進(jìn)入范圍〔史瓦西半徑〕內(nèi)的光扭曲到無法正常前行 而是向內(nèi)螺旋 最終掉入黑洞所謂光線彎曲,并非真的彎曲,而是作為空間彎曲的表征,這樣來我們可以通過同一星球發(fā)射的光經(jīng)過黑洞附近扭曲的程度,判斷黑洞的質(zhì)量。對于黑洞,同樣的,時間在這里也有變化,表現(xiàn)為時間變慢,這也使得出現(xiàn)了一個問題,即事件緩慢傳播,甚至終止,比如一架靠近巨型黑洞〔這樣才能保證飛船不那么快被撕碎〕的飛船,在飛船里的人看來,一切正常,而在外界的人看來,飛船越來越暗,而且越來越慢,其實是越靠近光波越被吸收,時間越加緩慢,最終,飛船將無比緩慢直至完全看不見。進(jìn)入黑洞后,個完全不同的世界,空間只有一個方向,即向中心運(yùn)動,而時間則變得多向,此時因果率被自洽率代替,而隨著向中心運(yùn)動,會出現(xiàn)一個短暫的正常時空,即時間唯一方向,空間正常,隨后撞向奇點。你覺得我像是復(fù)制的不,可是我告訴你這些全都是我個人的,也是個人的語言解釋,解釋辛苦,請采納,謝謝了 當(dāng)一顆衰老時,它的熱應(yīng)耗盡了的燃料(氫),由中心產(chǎn)生的能量已經(jīng)不多了。這樣,它再也沒有足夠的力量來承擔(dān)起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下,核心開始坍縮,直到最后形成體積小、密度大的星體,重新有能力與壓力平衡。 物質(zhì)將不可阻擋地向著中心點進(jìn)軍,直至成為一個體積很小、密度趨向很大。而當(dāng)它的半徑一旦收縮到一定程度(一定小于史瓦西半徑),巨大的引力就使得即使光也無法向外射出,從而切斷了恒星與外界的一切聯(lián)系——“黑洞”誕生了。百度百科
本回答被網(wǎng)友采納 物體快的速度才可以離開地球,一點就可以脫球的引力是環(huán)繞速度和逃逸速度的概念。而這些速度的大小是由地球的引力大小決定的。如果不能達(dá)到這個速度,就沒有辦法逃離地球。只能呆在地球上。你上高中后在物理課上就一定可以學(xué)到:關(guān)于作圓周運(yùn)動的條件是要有一個向心加速度,而加速度就由力產(chǎn)生的(F=MA),[這里講下去就沒完沒了了以后學(xué)到就明白了。]那我們回顧關(guān)于黑洞的概念,黑洞是一種引力很大的連光都無法從中逃出,所以看不到他的模樣(沒有光反射到你的眼睛里的話,就是漆黑一片。)[這個是初中的知識]叫它是黑洞。而光為何沒有辦法逃出呢,就是引力太大了,導(dǎo)致光用最快的速度也沒有辦法達(dá)到黑洞所要求的環(huán)繞速度更不用說逃逸速度了。因而無法脫離黑洞。1974年,霍金提出黑洞的概念,認(rèn)黑洞周圍,在虛粒子產(chǎn)生對瞬間,會四種可能性:直接湮滅、雙雙落入黑洞、正粒子落入黑洞而負(fù)粒子逃脫、負(fù)粒子落入黑洞而正粒子逃脫,而且最后一種可能性最低;艚饟(jù)此進(jìn)一步提出了微型黑洞(也稱為原初黑洞)的概念。
史蒂芬·霍金于2014年1月26日的論據(jù):愛因斯坦的重力方程式的兩種奇點的解,分別是黑洞跟白洞。不過理論上黑洞應(yīng)該是一種“有進(jìn)沒出”的天體,而白洞則只能出而不能進(jìn)。然而黑洞卻有粒子的輻射,所以不再適合稱其名為黑洞,而應(yīng)該改其名為“灰洞”,先前認(rèn)為黑洞可以毀滅信息情報的看法,是他“最大的失誤”。
拓展資料:
原初黑洞是理論預(yù)言的一類黑洞,目前尚無直接證據(jù)支持原初黑洞的存在。
宇宙大爆炸初期,宇宙早期膨脹之前,某些區(qū)域密度非常大,以至于宇宙膨脹后這些區(qū)域的密度仍然大到可以形成黑洞,這類黑洞叫做原初黑洞。
原初黑洞的質(zhì)量與密度不均勻處的尺度有關(guān),因此原初黑洞的質(zhì)量可以小于恒星坍塌生成的黑洞,根據(jù)霍金的理論,黑洞質(zhì)量越小,蒸發(fā)越快。
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