4月10日晚休偶,全球多個城市同步直播記者會梁厉,揭曉首張黑洞照片。
其實作為一個太空迷踏兜,我對黑洞的概念多少有點了解词顾,只是在面對專業(yè)人士的解釋下顯得有點幼稚,就像大部分小白一樣碱妆,認為黑洞是不是就像一個漩渦肉盹,把所有的東西都吃進去?疹尾!
如果這么認為那就大錯特錯了上忍,在這里就有必要先普及一下黑洞的由來。
黑洞理論是愛因斯坦1916年“廣義相對論”提出后推論出來的纳本,也就是說黑洞并不是先觀察到的窍蓝,而是由理論推論出來的。后來德國天文學家史瓦西進一步完善了愛因斯坦的黑洞理論繁成,按照史瓦西解吓笙,在臨界半徑r=2M以內(nèi),空間和時間都喪失了自己的特征巾腕。在這個半徑以外用以測量距離和時間的規(guī)則在史瓦西半徑的范圍內(nèi)都失效了面睛,時間趨于無限,而距離變成零祠墅。(關(guān)于史瓦西理論侮穿,我記的有看過一篇專門解釋這個現(xiàn)象的文章,大概是這么理解的毁嗦,當然只是我個人理解:把黑洞理解成一個球形亲茅,中心點就是黑洞,那么從中心點到球面這個距離就是史瓦西半徑狗准,在這個半徑里任何物體都會被拉扯向中心克锣,包括光都無法逃脫)1939年“原子彈之父”奧本海默給出了中子星能承受的質(zhì)量上限,認為恒星內(nèi)核會引力坍縮—最終形成黑洞腔长。
但是現(xiàn)代物理學家斯蒂芬·霍金和勞拉·梅爾辛·霍頓都對黑洞提出過質(zhì)疑袭祟!
霍金在1974年發(fā)現(xiàn),盡管任何物質(zhì)都無法從黑洞里逃離出來捞附,但黑洞會產(chǎn)生輻射巾乳。這種輻射被叫做霍金輻射您没,它是一種量子現(xiàn)象,出現(xiàn)的原因是真空中會隨機出現(xiàn)一對“虛粒子”胆绊。這對虛粒子一個具有正能量氨鹏,一個具有負能量,加起來為零压状。通常情況下它們出現(xiàn)后會彼此迅速湮滅掉仆抵,但是如果它們出現(xiàn)在黑洞的事件視界(即黑洞的表面)附近,那么其中的一個會掉進黑洞种冬,另一個可以逃離黑洞镣丑。雖然有一個粒子已經(jīng)掉到黑洞里面去了。但掉進黑洞的粒子具有負能量娱两,會減少黑洞的質(zhì)量莺匠。這樣時間一長,黑洞就會不停地產(chǎn)生粒子并向外輻射谷婆,并損失質(zhì)量慨蛙。
梅爾辛-霍頓的研究就是基于霍金輻射的辽聊。大多數(shù)的黑洞(即恒星級別的黑洞)纪挎,是通過恒星的坍縮形成的。她認為跟匆,當恒星在晚年坍縮時异袄,霍金輻射就已經(jīng)出現(xiàn)了,這時會有負能量不斷注入恒星內(nèi)核玛臂,并減少它的質(zhì)量烤蜕。這樣一來,負能量會產(chǎn)生一種排斥力迹冤,在恒星即將變成黑洞之前讽营,恒星會因排斥力會停止坍縮,并反彈開來泡徙,這就根本就無法形成黑洞橱鹏,所以她認為黑洞不存在。
那么問題來了堪藐,我們先拋開黑洞是否存在的問題莉兰,我們假設他是存在的,迄今為止也沒有任何人能觀察到他礁竞,因為光也沒有辦法離開黑洞糖荒,那么4月10日這張照片又是怎么來的呢?
黑洞周圍常常有物質(zhì)圍繞或落入其中模捂,這樣這些東西就會在黑洞周圍形成一個吸盤捶朵,物質(zhì)越靠近黑洞速度就越快蜘矢,物質(zhì)之間在空間里會產(chǎn)生摩擦,有摩擦就會生成熱量综看,產(chǎn)生熱量就會產(chǎn)生X射線硼端,并可被我們的望遠鏡觀察到。所以這張照片應該是合成加工過的寓搬,并不是黑洞真正的樣子珍昨,就像我們拍胸透片一樣,看到的是一根根的骨頭句喷。
所以黑洞是存在的镣典,可是問題又來了,黑洞到底長什么樣呢唾琼?英國物理學家彭羅斯提出了“奇性定理”兄春,論證了黑洞中的物質(zhì)最終都會落向一個密度無窮大的“奇點”∥荩可是他又無法論證奇點存在的證據(jù)赶舆,因為黑洞中的任何物質(zhì)都無法逃逸出來!(有說和沒說一樣:))
根據(jù)宇宙多維理念祭饭,也許黑洞的存在并不是人類目前三維理念所能解釋的芜茵,很有可能它更像一個蟲洞,一個東西從黑洞掉進去倡蝙,又從“白洞”射出來九串。也許黑洞就是一堆“暗物質(zhì)”把任何東西都吞噬掉。也許黑洞是我們的宇宙通往另一個宇宙的通道寺鸥。猪钮。。胆建。烤低。。
不管怎樣笆载,人類文明的發(fā)展在宇宙中會不斷發(fā)現(xiàn)新事物扑馁,可是有很多東西,我們沒看見宰译,沒聽到檐蚜,沒聞到并不意味著他們就不存在,就像紫外線沿侈、就像X射線闯第,就像超聲波,就像缀拭。咳短。填帽。。咙好。篡腌。黑洞。有興趣的小伙伴可以加威信宮眾號“弦月亭”勾效,更多精彩文章等你欣賞嘹悼。
我們在討論黑洞的時候,就像一只螞蟻在討論星系旋轉(zhuǎn)曲線與彌散速度一樣层宫,木有任何意義杨伙!除非螞蟻能設計出光速飛船逃離太陽系,那么就另當別論了萌腿!