文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
黑洞 ， 是宇宙中最为奇异的物体 ， 一般都是由大质量恒星的“坟墓”所形成 。 许多人相信 ， 宇宙中存在着无穷无尽的物质 ， 这个观点是不正确的 。 “无限大”这个词 ， 指的是在黑洞的中央 ， 而不是它自己 。 所有的黑洞都有一个事件视界 ， 那就是时间和空间的界限 ， 任何超出这个范围的东西都会被黑洞彻底吞没 。 黑洞的事件视界构成了一个经常被称为“黑洞”的球 。
所谓的事件视界 ， 实际上就是史瓦西半径 ， 由R=2GM/C ， R为史瓦西半径 ， M质量 ， G为重力常数 ， C光速 。 简单地说 ， 当它的速度与光速相等时 ， R就是史瓦西半径 。 而要离开黑洞视界 ， 必须要达到超光速 ， 而宇宙的极限就是光速 。
那么 ， 这个黑洞究竟是怎么回事？特别是奇点 ， 它究竟是怎么构成的？众所周知 ， 一切事物都是由原子组成 ， 而原子也是由原子核（质子）和电子组成的 。 然而 ， 原子还是可以被压缩的 。 例如 ， 我们的太阳最后会成为一颗由太阳内部迅速坍塌而形成的白矮星 。 白矮星的密度很大 ， 根本无法用周期表上的任何一种元素来解释 。
一般来说 ， 如果质量低于3个太阳的恒星死去 ， 那么我们的太阳将在五十亿年后变成白矮星 。 白矮星的密度极高 ， 原子被压缩到了极限 ， 但却无法将电子压缩到原子核上 ， 只能靠着“电子并压”来维持 。 什么是“电子压缩和压缩”？简而言之 ， 两个相同的费米子（构成物质的基础粒子）不可能在相同的轨道上（例如 ， 电子不能在相同的轨道上） ， 这就是泡利不兼容理论 。
这种不兼容导致了两个不同的费米子之间产生了不可调和的压力 ， 而白矮星的内部则是依靠压力差来维持 ， 不会再往下坍塌 。 但即使如此 ， 白矮星的密度也高得惊人 ， 一立方厘米就有好几吨 ， 远远超过了目前已知的所有元素 。 这样的密度 ， 就代表着白矮星会吞噬周围的一切 ， 比如它会吞噬周围的星辰 ， 直到它的质量达到一个临界点（钱德拉塞卡极限 ， 太阳质量的1.44倍） ， 就算是再强大的电子 ， 也不可能抵挡得住 。 在这个时候 ， 白矮星的物质会不断的塌陷 ， 然后发生聚变 ， 最后将电子压缩为原子核 ， 与质子融合 ， 从而产生一颗中子星 。
这颗中子星的密度远远超过了白矮星 ， 每立方厘米就有几十亿吨的能量 ， 这是难以想象的！由于中子的简并压力（与电子并压相似）与强大的重力保持着平衡 ， 所以中子星的重力很大 ， 但是由于其重力作用 ， 它并没有继续往里塌陷 。 但是 ， 当中子星的质量超过奥本海默的临界值时 ， 它就会崩溃 。 这就是黑洞的由来！在此必须说明的是 ， 黑洞并非必须来自于中子星 ， 假如一颗恒星体积庞大（一般是太阳质量的8倍） ， 那么它就会在死后坍塌成一个黑洞 。 当氢气消耗殆尽后 ， 恒星的核子将会继续聚变、氦聚合 ， 接着就是碳、氧气等等 。 大质量的恒星可以在形成铁元素之前继续聚合 。
因为铁是一种非常稳定的元素 ， 所以在熔化过程中 ， 它会释放出比铁更多的能量 。 超级巨星在塌陷的时候 ， 会释放出大量的能量 ， 导致铁元素不断聚集 ， 形成更多的物质 ， 从而引发了一场大爆炸 ， 这就是超新星爆发 。 当超新星爆炸时 ， 它会向外喷射出大量的物质 ， 形成一颗新的星球 ， 形成一颗黑洞 ， 一颗中子星 。 超新星爆发是一种极其强烈的现象 ， 它的强度仅次于大爆炸 ， 在100光年之内 ， 如果有一颗超新星爆发 ， 那么整个星球都会在一瞬间毁灭 。
对了 ， 中子星的质量实在是太高了 ， 以至于我们都不能用语言来形容 ， 那究竟是什么构成了这个黑洞的奇点？这是一种科学的概念 ， 连“物质”都无法形容 。
【中子星的质量已经不能用元素来解释了那么黑洞的内部究竟是什么？】试想一下 ， 如果你能将中子彻底粉碎 ， 变成一个无限微小的奇点 ， 那就太不可思议了 。 “无限”的概念 ， 即便是在数学上 ， 也让人类陷入了困惑之中 ， 三次数学危机都没有解决 。 而有了黑洞的事件视界则是时间和空间的界限 ， 这说明黑洞的内部绝对不是我们所熟悉的那个空间 ， 甚至有可能是“超时空” ， 而那个地方 ， 很有可能就是我们一直在寻找的终极秘密！
推荐阅读
- 地球上活了4亿年的无敌生物，核弹炸不死它，头没了还能活
- 为何非洲没老虎？当年放到非洲草原上的5只华南虎，后来如何了
- 黑洞或许并不能摧毁吞噬一切，它可能是通往另一平行宇宙的入口？
- 在银河系游荡的黑洞
- “宇宙大爆炸”？那或许只是我们被“白洞”吐出来的一个过程
- 文明前沿-詹姆斯韦伯太空望远镜会怎样重塑人类对宇宙的认知？
- 超过10亿年的高级文明有多可怕？人类处于第几级？
- 制造一个虫洞，或许需要这两座“桥”
- 神秘的时间旅行存在吗