黑洞会死吗?

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01
根据爱因斯坦的相对论——当某一种物体的运行速度达到光速时 , 该物体的质量应该是无穷大的 。
这样就引出了一个有意思的问题:光本身的质量是无穷大的吗?
如果光的质量是无穷大的 , 那太阳光天天照在我们身上 , 为什么我们从来没有感觉到它的重量?
要回答这个问题 , 首先要理清一个概念 , 即:目前就人类文明所知的一切有质量的物质 , 其运动速度都不可能到达光速(不然就造成时间相对静止了) , 只能无穷接近光速;
只有“没有”(实际有没有存疑 , 姑且认为没有)质量的物质才能以光速运行 。
但笃定认为光是没有质量的 , 又很武断 。
因为宇宙中有一种天体 , 光陷进去了都逃逸不出来 。
光这么牛逼 , 还是干不过黑洞 。
【黑洞会死吗?】02
黑洞理论的提出时间是很早的 。
1783年11月 , 英国自然哲学家、天文学家、地质学家约翰·米歇尔写了一封信给亨利·卡文迪许(第一个算出地球质量的人) 。
米歇尔言明自己在万有引力定律的基础上又有一个新的大胆的关于“暗星”的想法:
如果一颗天体的密度和太阳差不多 , 但它的半径却比太阳要大上五百倍 。
那么 , 这颗天体表面的逃逸速度 , 将会超过光速 。
所以 , 这颗天体自身的引力就会把一切物质全都牢牢的“吸附”住(包括光也没办法反射回来) , 因此天文学家将看不见它 , 这使它成为宇宙中最神秘的天体之一 。
米歇尔对于“暗星”的想法 , 恰巧构建了黑洞最早的雏形 。
而“黑洞”正式成为天文学名词 , 是由美国物理学家约翰·惠勒在1967年的一场会议中推广普及的 。
03
宇宙中有无数个大小不等的黑洞 , 有些黑洞的大小可能仅仅相当于一座城市 , 但是它里面的密度却相当于一颗太阳 。
黑洞是如何形成的呢?
黑洞的前身是一颗颗恒星 。
恒星“濒临死亡”的时候 , 其内部核聚变反应会停止 。
这时候 , 原本引力和重力的平衡将被打破 。
重力减弱之后 , 引力向内挤压 , 形成恒星坍缩 。
04
宇宙中并不是所有的恒星都会坍缩成黑洞 。
太阳最后就会变成一颗既不发光也不发热的黑矮星 , 整个太阳系会一片死寂 。
质量超过太阳8到25倍的恒星 , 在其后期会发生爆炸 , 爆炸时亮度极高 , 甚至可以达到银河系可观测恒星的总亮度 , 这种现象就叫做“超新星爆发” 。
超新星爆炸会使这颗恒星的大部分物质都飞散出去 , 形成类似蟹状星云这种的云气 。
蟹状星云
爆炸之后 , 尘埃及恒星的剩余物质又会重新在引力的作用下形成新的恒星 , 这就是标准的“向死而生” 。
而宇宙中可以演化成为黑洞的恒星 , 质量最少在30倍太阳质量以上 , 即使爆炸之后 , 它们的质量也可以达到太阳的3—4倍 , 足够发生反应 。
一句话 , 质量不够大 , 你就只有毁灭的份儿 。
05
1054年 , 宋朝人就经历过超新星爆发 。
《宋会要·卷52》载:
至和元年七月二十二日 , 守将作监致仕杨维德言:
伏睹客星出现 , 其星上微有光彩 , 黄色 。
谨案《黄帝掌握占》云:
客星不犯毕 , 明盛者 , 主国有大贤 。
乞付史馆 , 容百官称贺 。
诏送史馆 。
嘉祐元年三月 , 司天监言:
客星没 , 客去之兆也 。
初 , 至和元年五月 , 晨出东方 , 守天关 , 昼见如太白 , 芒角四出 , 色赤白 , 凡见二十三日 。
06
理论上来说 , 物质进入黑洞以后 , 黑洞可以慢慢变大 , 黑洞的质量上限是可以无穷大的 。
不过 , 因为黑洞周围所存在的物质是有限的 , 所以它的质量也可能是有限的 。
目前发现的宇宙中的最大黑洞 , 位于NGC3842星系中 , 距离地球3.2亿光年 , 据推测该黑洞的质量 , 约等于97亿颗太阳质量的总和 。
07
超大质量恒星“死”后会变成黑洞 , 那黑洞会“死”吗?
霍金曾解释过 , 他个人认为黑洞也是会死的 , 因为黑洞的质量也在蒸发 。
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