黑洞是什么很多人对这个问题比较感兴趣,下面让我们一起来看黑洞是什么,希望可以帮助到你。
黑洞是什么
黑洞是现代广义相对论中,存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大,使得视界内的逃逸速度大于光速。故而,黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体。
1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到了爱因斯坦场方程的一个真空解,这个解表明,如果一个静态球对称星体实际半径小于一个定值,其周围会产生奇异的现象,即存在一个界面“视界”,一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱。这个定值称作史瓦西半径,这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为“黑洞”。
黑洞无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因黑洞引力带来的加速度导致的摩擦而放出x射线和γ射线的边缘讯息,可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹来得出,还可以取得其位置以及质量。
北京时间2019年4月10日21时,人类首张黑洞照片面世,该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。北京时间2021年3月24日晚10点,偏振光下M87超大质量黑洞图像公开。北京时间2022年5月12日晚9点,事件视界望远镜合作组织正式发布了银河系中心黑洞人马座A的首张照片。
霍金的黑洞理论:
霍金的理论是受灵感支配的思维的飞跃,他结合了广义相对论和量子理论,他发现黑洞周围的引力场释放出能量,同时消耗黑洞的能量和质量。假设一对粒子会在任何时刻、任何地点被创生,被创生的粒子就是正粒子与反粒子,而如果这一创生过程发生在黑洞附近的话就会有两种情况发生:两粒子湮灭、一个粒子被吸入黑洞。
在黑洞附近创生的一对粒子其中一个反粒子会被吸入黑洞,而正粒子会逃逸,由于能量不能凭空创生,我们设反粒子携带负能量,正粒子携带正能量,而反粒子的所有运动过程可以视为是一个正粒子的为之相反的运动过程,如一个反粒子被吸入黑洞可视为一个正粒子从黑洞逃逸。
当黑洞的质量越来越小时,它的温度会越来越高。这样,当黑洞损失质量时,它的温度和发射率增加,因而它的质量损失得更快。这种“霍金辐射”对大多数黑洞来说可以忽略不计,因为大黑洞辐射的比较慢,而小黑洞则以极高的速度辐射能量,直到黑洞的爆炸。
以上内容参考百度百科-黑洞
黑洞是什么
黑洞是现代广义相对论中,存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大,使得视界内的逃逸速度大于光速。故而,黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体。
1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到了爱因斯坦场方程的一个真空解,这个解表明,如果一个静态球对称星体实际半径小于一个定值,其周围会产生奇异的现象,即存在一个界面“视界”,一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱。这个定值称作史瓦西半径,这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为“黑洞”。
黑洞无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因黑洞引力带来的加速度导致的摩擦而放出x射线和γ射线的边缘讯息,可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹来得出,还可以取得其位置以及质量。
北京时间2019年4月10日21时,人类首张黑洞照片面世,该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。北京时间2021年3月24日晚10点,偏振光下M87超大质量黑洞图像公开。北京时间2022年5月12日晚9点,事件视界望远镜合作组织正式发布了银河系中心黑洞人马座A的首张照片。
霍金的黑洞理论:
霍金的理论是受灵感支配的思维的飞跃,他结合了广义相对论和量子理论,他发现黑洞周围的引力场释放出能量,同时消耗黑洞的能量和质量。假设一对粒子会在任何时刻、任何地点被创生,被创生的粒子就是正粒子与反粒子,而如果这一创生过程发生在黑洞附近的话就会有两种情况发生:两粒子湮灭、一个粒子被吸入黑洞。
在黑洞附近创生的一对粒子其中一个反粒子会被吸入黑洞,而正粒子会逃逸,由于能量不能凭空创生,我们设反粒子携带负能量,正粒子携带正能量,而反粒子的所有运动过程可以视为是一个正粒子的为之相反的运动过程,如一个反粒子被吸入黑洞可视为一个正粒子从黑洞逃逸。
当黑洞的质量越来越小时,它的温度会越来越高。这样,当黑洞损失质量时,它的温度和发射率增加,因而它的质量损失得更快。这种“霍金辐射”对大多数黑洞来说可以忽略不计,因为大黑洞辐射的比较慢,而小黑洞则以极高的速度辐射能量,直到黑洞的爆炸。
以上内容参考百度百科-黑洞
黑洞是什么?
有三种方式可以形成黑洞。
一是当一颗恒星超过某一临界质量时,可能是20~40倍的太阳质量,它的核心耗尽了核燃料,在型超新星爆炸中结束生命,它的核心坍缩成一个黑洞。
二是在没有任何超新星信号的情况下,一颗巨大的恒星也有可能直接坍缩成一个黑洞。
三是当两个中子星合并或碰撞时,其质量的3%~5%会被抛入星际介质中,其余的则形成一个黑洞。
从本质上看,黑洞其实并非一个洞,它只是恒星演化后期的产物。一些年老的恒星,经过超新星爆发之后,如果恒星的残骸质量比3个太阳的质量更大,就会在“万有引力”的作用下发生坍缩,最终形成引力极大、密度极高的天体。
黑洞能把自己周围的光和其他物质全都吸引过来,任何接近它的物质都会被它吞没,就像掉进了无底洞一样。所以人们是看不到黑洞的存在的,只是有很多间接的观测事实表明可能存在黑洞。
既然我们看不到它,那么是不是它的质量就是零呢?
答案是否定的,科学家们已经开发出了对黑洞间接称重的方法。如果我们能了解在银河系历史上不同时期存在的不同行星,我们就能准确推断出今天银河系中有多少黑洞及其质量。
实际上,黑洞的质量没有上限,最小的黑洞质量大约等于10倍的太阳质量,而太阳质量为2×10的30次方千克。
就我们目前的估算来看,仅在我们的星系中就有1亿个黑洞,而在宇宙中拥有数千亿个银河系大小的星系。我们对宇宙的探索才刚刚起步而已,随着技术和科学的进步,我们会了解到更多关于黑洞和宇宙的秘密。