黑洞 暗物质 光子,看宇宙七十二变



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简介:新发现是否会推翻我们对黑洞的现有认知?
(黑洞由暗物质组成 , 光子可以逃脱引力 , 由此形成宇宙两大物质 。 了解黑洞 , 或许 , 能如霍金所说 , 黑洞是可以穿越的) 。
新的研究表明 , 黑洞其实是太空中最有趣的物体之一 , 我们对它的认知存在误解 。

               黑洞 索菲亚 · 达尼洛/国家无线电天文台/连接单元接口/美国国家科学基金会/美国宇航局
关于黑洞起源论始于阿尔伯特·爱因斯坦 , 他在工作中提出了广义相对论 , 发展至今 , 从世界范围内影响人们对物理学认知的最重要成果之一 。 通俗地讲 , 它预测了太空中的区域引力场强烈到扭曲了宇宙的结构 , 在那里物质或辐射都无法逃逸 。
这些区域被称为黑洞 , 黑洞周围逃逸速度超过光速的阈值称为事件视界 。

               【黑洞 暗物质 光子,看宇宙七十二变】此外 , 有人认为 , 在事件视界内 , 是黑洞奇点的所在 。 研究表明 , 这是造成黑洞的物体质量无限密集坍缩的范围 。 奇点周围的时空结构从理论上解释 , 可以无限度地弯曲 , 因此我们固有的物理定律就此被打破 。
1再见 奇点?
然而 , 一些研究人员认为奇点实际上是不可能的 , 他们提出 , 物质不可能坍缩到一个无限小的点 。 为了论证 , 一些物理学家提出了无奇点黑洞论 , 称为“暗星” 。 这些物体看起来可能是黑洞 , 但暗星的核心不是无限密集的核心 , 而是一个被压缩到尽可能小的尺度的物质核心 , 被称为“普朗克核”(以极其微小的普朗克长度命名 , 其测量单位为10^-35米 , 大约比质子小100万亿倍) 。

               新南威尔士大学的研究人员Joe Wolfe扩展说:“假设一个概念 , 让我们把它与一个原子的大小进行比较 , 这个原子已经比用肉眼看到的物体小约10 0000倍(原子大小约为0、00 0000 0001米) 。 如果以普朗克长度测量一个原子的直径 , 并计算出每秒一个普朗克长度 。 以普朗克长度测量原子直径将花费目前宇宙年龄的1000 0000倍 。 ”
毋庸置疑 , 普朗克长度非常小 , 但不是无限小 。 因此 , 这些“暗星”可能没有奇点 , 因此像光一类的微粒子有可能逃脱引力 , 并以可量化的方式延伸:我们将能够观察到它的红移(当光线的波长移到红色时) 。
时下 , 一篇新的研究论文为我们理解暗星如何运行提供了更多的信息 。
暗物质的起源是?

               黑洞素材来源:JPL加州理工学院/美国宇航局
撇开方程中的奇点 , 我们得到了一个具有奇异原理的“黑洞”或“暗星” 。 碰巧 , 一些物理学家认为暗星可以发射一种奇异物质 , 也许是我们尚未发现的一种新的无质量粒子 , 或者它们可以解释的:这种物质占我们宇宙质量的85%以上 , 无光化学反应 , 因此 , 它的起源和存在仍然是物理学家们未来研究的一个谜 。
物理学家发现暗物质的存在是因为他们观察到恒星围绕星系旋转的速度远远超过了他们所能观察到的物质量 。 然而 , 大量证据表明它的存在 , 是物理学中最大的难题之一 。
物理学家提出了几种论点 。 有一种假说打趣道:暗物质是由“处于不寻常状态”的已知粒子组成的 。 可以想象 , 暗物质可能是由光子等粒子组成的 , 这些粒子被红移到了现代技术无法检测到的波长 。
弗劳恩霍夫科学算法和计算研究所的德国物理学家伊戈尔·尼基廷(Igor Nikitin)最近在预发表官网上的一篇论文中说 , “这是一个非常大的波长 , 大约4光日(相对于一光年) , 是太阳—冥王星距离的16倍 。 ”尽管这些光子的能量非常小 , 但足够丰富 , 为我们解释了恒星有时会以如此不寻常的方式围绕星系运行的规律 。

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