1、科學黑洞 視屏
黑洞是什麼
黑洞中隱匿著巨大的引力場,這種引力大到任何東西,甚至連光,都難逃黑洞的手掌心。黑洞不讓任何其邊界以內的任何事物被外界看見,這就是這種物體被稱為「黑洞」的緣故。我們無法通過光的反射來觀察它,只能通過受其影響的周圍物體來間接了解黑洞。據猜測,黑洞是死亡恆星或爆炸氣團的剩餘物,是在特殊的大質量超巨星坍塌收縮時產生的。
因為黑洞是不可見的,所以有人一直置疑,黑洞是否真的存在。如果真的存在,它們到底在哪裡?
黑洞的產生過程類似於中子星的產生過程;恆星的核心在自身重量的作用下迅速地收縮,發生強力爆炸。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止,被壓縮成一個密實的星球。但在黑洞情況下,由於恆星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去,中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末,剩下來的是一個密度高到難以想像的物質。任何靠近它的物體都會被它吸進去,黑洞就變得像真空吸塵器一樣
為了理解黑洞的動力學和理解它們是怎樣使內部的所有事物逃不出邊界,我們需要討論廣義相對論。廣義相對論是愛因斯坦創建的引力學說,適用於行星、恆星,也適用於黑洞。愛因斯坦在1916年提出來的這一學說,說明空間和時間是怎樣因大質量物體的存在而發生畸變。簡言之,廣義相對論說物質彎曲了空間,而空間的彎曲又反過來影響穿越空間的物體的運動。
讓我們看一看愛因斯坦的模型是怎樣工作的。首先,考慮時間(空間的三維是長、寬、高)是現實世界中的第四維(雖然難於在平常的三個方向之外再畫出一個方向,但我們可以盡力去想像)。其次,考慮時空是一張巨大的綳緊了的體操表演用的彈簧床的床面。
愛因斯坦的學說認為質量使時空彎曲。我們不妨在彈簧床的床面上放一塊大石頭來說明這一情景:石頭的重量使得綳緊了的床面稍微下沉了一些,雖然彈簧床面基本上仍舊是平整的,但其中央仍稍有下凹。如果在彈簧床中央放置更多的石塊,則將產生更大的效果,使床面下沉得更多。事實上,石頭越多,彈簧床面彎曲得越厲害。
同樣的道理,宇宙中的大質量物體會使宇宙結構發生畸變。正如10塊石頭比1塊石頭使彈簧床面彎曲得更厲害一樣,質量比太陽大得多的天體比等於或小於一個太陽質量的天體使空間彎曲得厲害得多。
如果一個網球在一張綳緊了的平坦的彈簧床上滾動,它將沿直線前進。反之,如果它經過一個下凹的地方 ,則它的路徑呈弧形。同理,天體穿行時空的平坦區域時繼續沿直線前進,而那些穿越彎曲區域的天體將沿彎曲的軌跡前進。
現在再來看看黑洞對於其周圍的時空區域的影響。設想在彈簧床面上放置一塊質量非常大的石頭代表密度極大的黑洞。自然,石頭將大大地影響床面,不僅會使其表面彎曲下陷,還可能使床面發生斷裂。類似的情形同樣可以宇宙出現,若宇宙中存在黑洞,則該處的宇宙結構將被撕裂。這種時空結構的破裂叫做時空的奇異性或奇點。
現在我們來看看為什麼任何東西都不能從黑洞逃逸出去。正如一個滾過彈簧床面的網球,會掉進大石頭形成的深洞一樣,一個經過黑洞的物體也會被其引力陷阱所捕獲。而且,若要挽救運氣不佳的物體需要無窮大的能量。
我們已經說過,沒有任何能進入黑洞而再逃離它的東西。但科學家認為黑洞會緩慢地釋放其能量。著名的英國物理學家霍金在1974年證明黑洞有一個不為零的溫度,有一個比其周圍環境要高一些的溫度。依照物理學原理,一切比其周圍溫度高的物體都要釋放出熱量,同樣黑洞也不例外。一個黑洞會持續幾百萬萬億年散發能量,黑洞釋放能量稱為:霍金輻射。黑洞散盡所有能量就會消失。
處於時間與空間之間的黑洞,使時間放慢腳步,使空間變得有彈性,同時吞進所有經過它的一切。1969年,美國物理學家約翰 阿提 惠勒將這種貪得無厭的空間命名為「黑洞」。
我們都知道因為黑洞不能反射光,所以看不見。在我們的腦海中黑洞可能是遙遠而又漆黑的。但英國著名物理學家霍金認為黑洞並不如大多數人想像中那樣黑。通過科學家的觀測,黑洞周圍存在輻射,而且很可能來自於黑洞,也就是說,黑洞可能並沒有想像中那樣黑。
霍金指出黑洞的放射性物質來源是一種實粒子,這些粒子在太空中成對產生,不遵從通常的物理定律。而且這些粒子發生碰撞後,有的就會消失在茫茫太空中。一般說來,可能直到這些粒子消失時,我們都未曾有機會看到它們。
霍金還指出,黑洞產生的同時,實粒子就會相應成對出現。其中一個實粒子會被吸進黑洞中,另一個則會逃逸,一束逃逸的實粒子看起來就像光子一樣。對觀察者而言,看到逃逸的實粒子就感覺是看到來自黑洞中的射線一樣。
所以,引用霍金的話就是「黑洞並沒有想像中的那樣黑」,它實際上還發散出大量的光子。
根據愛因斯坦的能量與質量守恆定律。當物體失去能量時,同時也會失去質量。黑洞同樣遵從能量與質量守恆定律,當黑洞失去能量時,黑洞也就不存在了。霍金預言,黑洞消失的一瞬間會產生劇烈的爆炸,釋放出的能量相當於數百萬顆氫彈的能量。
但你不要滿懷期望地抬起頭,以為會看到一場煙花表演。事實上,黑洞爆炸後,釋放的能量非常大,很有可能對身體是有害的。而且,能量釋放的時間也非常長,有的會超過100億至200億年,比我們宇宙的歷史還長,而徹底散盡能量則需要數萬億年的時間
黑洞
談黑洞是在普遍沒有了解引力場本質的情況下談黑洞。
如果按照黑洞定義談黑洞,那宇宙中的黑洞是不存在的。
因為宇宙中的物質具有物質的本質特性。
按照宇宙中物質本質特性,不可能恆星發出的光又會被恆星吸收回恆星。
黑洞是一種體積極小,質量極大的恆星,在其強大的引力下,連光也無法逃逸———從恆星表面發出的光,還沒有到達遠處即被該恆星自身的引力吸引回恆星。
一團物質,如果其引力場強大到足以使時空完全彎曲而圍繞它自身,因而任何東西,甚至連光都無法逃逸,就叫做黑洞.不太多的物質被壓縮到極高密度(例如將地球壓縮到一粒豌豆大小),或者,極大的一團較低密度物質(例如幾百萬倍於太陽的質量分布在直徑與太陽系一樣的球中,大致具有水的密度),都能出現這種情形.
第一位提出可能存在引力強大到光線不能逃離的'黑洞'的人是皇家學會特別會員約翰·米切爾,他於1783年向皇家學會陳述了這一見解.米切爾的計算依據是牛頓引力理論和光的微粒理論.前者是當時最好的引力理論.後者則把光設想為有如小型炮彈的微小粒子(現在叫做光子)流.米切爾假定,這些光粒子應該像任何其他物體一樣受到引力的影響.由於奧利·羅默(Ole Romer)早在100多年前就精確測定了光速.所以米切爾得以計算一個具有太陽密度的天體必須多大,才能使逃逸速度大於光速.
如果這樣的天體存在,光就不能逃離它們,所以它們應該是黑的.太陽表面的逃逸速度只有光速的0.2%,但如果設想一系列越來越大但密度與太陽相同的天體,則逃逸速度迅速增高.米切爾指出,直徑為太陽直徑500倍的這樣一個天體(與太陽系的大小相似),其逃逸速度應該超過光速.
皮埃爾·拉普拉斯(Pierre Laplace)獨立得出並於1796年發表了同樣的結論.米切爾在一次特具先見之明的評論中指出,雖然這樣的天體是看不見的,但'如果碰巧任何其他發光天體圍繞它們運行,我們也許仍有可能根據這些繞行天體的運動情況推斷中央天體的存在.換言之,米切爾認為,如果黑洞存在於雙星中,那將最容易被發同.但這一有在黑星的見解在19世紀被遺忘了,直到天文學家認識到黑洞可經由另一途徑產生,在研討阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論時才重新提起.
第一次世界大戰時在東部戰線服役的天文學家卡爾·史瓦西(Karl Schwarzschild)是最先對愛因斯坦理論結論進行分析的人之一.廣義相對論將引力解釋為時空在物質近旁彎曲的結果.史瓦西計算了球形物體周圍時空幾何特性的嚴格數學模型,將它的計算寄給愛因斯坦,後者於1916年初把它們提交給普魯士科學院.這些計算表明,對'任何'質量者存在一個臨界半徑,現在稱為史瓦西半徑,它對應時空一種極端的變形,使得如果質量被擠壓到臨界半徑以內,空間將彎曲到圍繞該物體並將它與宇宙其餘部分隔斷開來.它實際上成為了一個自行其是的獨立的宇宙,任何東西(光也在內)都無法逃離它.
對於太陽史瓦西半徑是公里對於地球,它等於0.88厘米.這並不意味太陽或地球中心有一個大小合適現在稱為黑洞(這個名詞是1967年才首次由約翰·惠勒用於這一含義的東西存在.在離天體中心的這一距離上,時空沒有任何反常.史瓦西計算表明的是,如果太陽被擠壓進半徑2.9公里的球內,或者,如果地球被擠壓進半徑僅0.88厘米的球內,它們就將永遠在一個黑洞內而與外部宇宙隔離.物質仍然可以掉進這樣一個黑洞但沒東西能夠逃出來.
這些結論被看成純粹數學珍藏品達數十年之久,因為沒有人認為真正的、實在的物體能夠坍縮到形成黑洞所要求的極端密度。1920年代開始了解了白矮星,但即使白矮星也擁有與太陽大致相同的質量而大小卻與地球差不多,其半徑遠遠大於3公里。人們也未能及時領悟到,如果有大量的一般密度物質,也可以造出一個本質上與米切爾和拉普拉斯所想像的相同的黑洞。與任意質量M對應的史瓦西半徑由公式2GM/c2給出,其中G是引力常數。c是光速。
1930年代,薩布拉曼揚·昌德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar)證明,即使一顆白矮星,也僅當其質量小於1.4倍太陽質量時才是穩定的,任何死亡的星如果比這更重,必將進一步坍縮。有些研究家想到了這也許會導致形成中子星的可能性,中子星的典型半徑僅約白矮星的1/700,也就是幾公里大小。但這個思想一直要等到1960年代中期發現脈沖星,證明中子星確實存在之後,才被廣泛接受。
這重新燃起了對黑洞理論的興趣,因為中子星差不多就要變成黑洞了。雖然很難想像將太陽壓縮到半徑2.9公里以內,但現在已經知道存在質量與太陽相當、半徑小於10公里的中子星,從中子星到黑洞也就一步之遙了。
理論研究表明,一個黑洞的行為僅由其三個特性所規定——它的質量、它的電荷和它的自轉(角動量)。無電荷、無自轉的黑洞用愛因斯坦方程式的史瓦西解描述;有電荷、無自轉的黑洞用賴斯納—諾德斯特羅姆解描述;無電荷、有自轉的黑洞用克爾解描述;有電荷、有自轉的黑洞用克爾—紐曼解描述。黑洞沒有其他特性,這已由『黑洞沒有毛發』這句名言所概括。現實的黑洞大概應該是自轉而無電荷,所以克爾解最令人感興趣。
現在都認為,黑洞和中子星都是在磊質量恆星發生超新星爆發時的臨死掙扎中產生的。計算表明,任何質量大致小於3倍太陽質量(奧本海默—弗爾科夫極限)的至密超新星遺跡可以形成穩定的中子星,但任何質量大於這一極限的緻密進退新星遺跡將坍縮為黑洞,其內容物將被壓進黑洞中心的奇點,這正好是宇宙由之誕生的大爆炸奇點的鏡像反轉。如果這樣一個天體碰巧在繞一顆普通恆星的軌道上,它將剝奪伴星的物質,形成一個由向黑洞匯集的熱物質構成的吸積盤。吸積盤中的溫度可以升至極高,以致它能輻射X射線,而使黑洞可被探測到。
1970年代初,米切爾的預言有了反響:在一個雙星系統中發現了這樣一種天體。一個叫做天鵝座X—1的X射線源被證認為恆星HDE226868。這個系統的軌道動力學特性表明,該源的X射線來自圍繞可見星軌道上一個比地球小的天體,但源的質量卻大於奧本海默—弗爾科夫極限。這只可能是一個黑洞。此後,用同一方法又證認了其他少數幾個黑洞。而1994年天鵝座V404這個系統成為迄今最佳黑洞『候選體』,這是一個質量為太陽質量70%的恆星圍繞大約12倍太陽質量的X射線源運動的系統。但是,這些已被認可的黑洞證認大概不過是冰山之尖而已。
這種『恆星質量』黑洞,正如米切爾領悟的,只有當它們在雙星系統中時才能探測到。一個孤立的黑洞無愧於它的名稱——它是黑暗的、不可探測的。然而,根據天體物理學理論,很多恆星應該以中子星或黑洞作為其生命的結束。觀測者在雙星系統中實際上探測到的合適黑洞候選者差不多與他們發現的脈沖雙星一樣多,這表示孤立的恆星質量黑洞數目應該與孤立的脈沖星數目相同,這一推測得到了理論計算的支持。 我們銀河系中現在已知大約500個活動的脈沖星。但理論表明,一個脈沖星作為射電源的活動期是很短的,它很快衰竭成無法探測的寧靜狀態。所以,相應地我們周圍應該存在更多的『死』脈沖星(寧靜中子星)。我們的銀河指法含有1000億顆明亮的恆星,而且已經存在了數十億年之久。最佳的估計是,我們銀河指法今天含有4億個死脈沖星,而恆星質量黑洞數量的甚至保守估計也達到這一數字的¼——1億個。如果真有這么多黑洞,而黑洞又無規則地散布在銀河系中的話,則最近的一個黑洞也離我們僅僅15光年。既然我們銀河系沒有什麼獨特之處,那麼宇宙中每個其他的星系也應該含有同樣多的黑洞。Ic
星系也可能含有某種很像米切爾的拉普拉斯最初設想的『黑星』的天體。這樣的天體現在稱為『特大質量黑洞』,被認為存在於活動星系和類星體的中心,它們提供的引力能可能解釋這些天體的巨大能量來源。一個大小如太陽系、質量數百萬倍於太陽質量的黑洞,可以從周圍每年食掉一到兩顆恆星的物質。在這個過程中,很大一部分恆星質量將遵照愛因斯坦分工E=mc2轉變成能量。寧靜的超大質量黑洞可能存在於包括我們銀河系在內的所有星 一團物質,如果其引力場強大到足以使時空完全彎曲而圍繞它自身,因而任何東西,甚至連光都無法逃逸,就叫做黑洞.不太多的物質被壓縮到極高密度(例如將地球壓縮到一粒豌豆大小),或者,極大的一團較低密度物質(例如幾百萬倍於太陽的質量分布在直徑與太陽系一樣的球中,大致具有水的密度),都能出現這種情形.
第一位提出可能存在引力強大到光線不能逃離的'黑洞'的人是皇家學會特別會員約翰·米切爾,他於1783年向皇家學會陳述了這一見解.米切爾的計算依據是牛頓引力理論和光的微粒理論.前者是當時最好的引力理論.後者則把光設想為有如小型炮彈的微小粒子(現在叫做光子)流.米切爾假定,這些光粒子應該像任何其他物體一樣受到引力的影響.由於奧利·羅默(Ole Romer)早在100多年前就精確測定了光速.所以米切爾得以計算一個具有太陽密度的天體必須多大,才能使逃逸速度大於光速.
如果這樣的天體存在,光就不能逃離它們,所以它們應該是黑的.太陽表面的逃逸速度只有光速的0.2%,但如果設想一系列越來越大但密度與太陽相同的天體,則逃逸速度迅速增高.米切爾指出,直徑為太陽直徑500倍的這樣一個天體(與太陽系的大小相似),其逃逸速度應該超過光速.
皮埃爾·拉普拉斯(Pierre Laplace)獨立得出並於1796年發表了同樣的結論.米切爾在一次特具先見之明的評論中指出,雖然這樣的天體是看不見的,但'如果碰巧任何其他發光天體圍繞它們運行,我們也許仍有可能根據這些繞行天體的運動情況推斷中央天體的存在.換言之,米切爾認為,如果黑洞存在於雙星中,那將最容易被發同.但這一有在黑星的見解在19世紀被遺忘了,直到天文學家認識到黑洞可經由另一途徑產生,在研討阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論時才重新提起.
第一次世界大戰時在東部戰線服役的天文學家卡爾·史瓦西(Karl Schwarzschild)是最先對愛因斯坦理論結論進行分析的人之一.廣義相對論將引力解釋為時空在物質近旁彎曲的結果.史瓦西計算了球形物體周圍時空幾何特性的嚴格數學模型,將它的計算寄給愛因斯坦,後者於1916年初把它們提交給普魯士科學院.這些計算表明,對'任何'質量者存在一個臨界半徑,現在稱為史瓦西半徑,它對應時空一種極端的變形,使得如果質量被擠壓到臨界半徑以內,空間將彎曲到圍繞該物體並將它與宇宙其餘部分隔斷開來.它實際上成為了一個自行其是的獨立的宇宙,任何東西(光也在內)都無法逃離它.
對於太陽史瓦西半徑是公里對於地球,它等於0.88厘米.這並不意味太陽或地球中心有一個大小合適現在稱為黑洞(這個名詞是1967年才首次由約翰·惠勒用於這一含義的東西存在.在離天體中心的這一距離上,時空沒有任何反常.史瓦西計算表明的是,如果太陽被擠壓進半徑2.9公里的球內,或者,如果地球被擠壓進半徑僅0.88厘米的球內,它們就將永遠在一個黑洞內而與外部宇宙隔離.物質仍然可以掉進這樣一個黑洞但沒東西能夠逃出來.
這些結論被看成純粹數學珍藏品達數十年之久,因為沒有人認為真正的、實在的物體能夠坍縮到形成黑洞所要求的極端密度。1920年代開始了解了白矮星,但即使白矮星也擁有與太陽大致相同的質量而大小卻與地球差不多,其半徑遠遠大於3公里。人們也未能及時領悟到,如果有大量的一般密度物質,也可以造出一個本質上與米切爾和拉普拉斯所想像的相同的黑洞。與任意質量M對應的史瓦西半徑由公式2GM/c2給出,其中G是引力常數。c是光速。
1930年代,薩布拉曼揚·昌德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar)證明,即使一顆白矮星,也僅當其質量小於1.4倍太陽質量時才是穩定的,任何死亡的星如果比這更重,必將進一步坍縮。有些研究家想到了這也許會導致形成中子星的可能性,中子星的典型半徑僅約白矮星的1/700,也就是幾公里大小。但這個思想一直要等到1960年代中期發現脈沖星,證明中子星確實存在之後,才被廣泛接受。
這重新燃起了對黑洞理論的興趣,因為中子星差不多就要變成黑洞了。雖然很難想像將太陽壓縮到半徑2.9公里以內,但現在已經知道存在質量與太陽相當、半徑小於10公里的中子星,從中子星到黑洞也就一步之遙了。
理論研究表明,一個黑洞的行為僅由其三個特性所規定——它的質量、它的電荷和它的自轉(角動量)。無電荷、無自轉的黑洞用愛因斯坦方程式的史瓦西解描述;有電荷、無自轉的黑洞用賴斯納—諾德斯特羅姆解描述;無電荷、有自轉的黑洞用克爾解描述;有電荷、有自轉的黑洞用克爾—紐曼解描述。黑洞沒有其他特性,這已由『黑洞沒有毛發』這句名言所概括。現實的黑洞大概應該是自轉而無電荷,所以克爾解最令人感興趣。
現在都認為,黑洞和中子星都是在磊質量恆星發生超新星爆發時的臨死掙扎中產生的。計算表明,任何質量大致小於3倍太陽質量(奧本海默—弗爾科夫極限)的至密超新星遺跡可以形成穩定的中子星,但任何質量大於這一極限的緻密進退新星遺跡將坍縮為黑洞,其內容物將被壓進黑洞中心的奇點,這正好是宇宙由之誕生的大爆炸奇點的鏡像反轉。如果這樣一個天體碰巧在繞一顆普通恆星的軌道上,它將剝奪伴星的物質,形成一個由向黑洞匯集的熱物質構成的吸積盤。吸積盤中的溫度可以升至極高,以致它能輻射X射線,而使黑洞可被探測到。
1970年代初,米切爾的預言有了反響:在一個雙星系統中發現了這樣一種天體。一個叫做天鵝座X—1的X射線源被證認為恆星HDE226868。這個系統的軌道動力學特性表明,該源的X射線來自圍繞可見星軌道上一個比地球小的天體,但源的質量卻大於奧本海默—弗爾科夫極限。這只可能是一個黑洞。此後,用同一方法又證認了其他少數幾個黑洞。而1994年天鵝座V404這個系統成為迄今最佳黑洞『候選體』,這是一個質量為太陽質量70%的恆星圍繞大約12倍太陽質量的X射線源運動的系統。但是,這些已被認可的黑洞證認大概不過是冰山之尖而已。
這種『恆星質量』黑洞,正如米切爾領悟的,只有當它們在雙星系統中時才能探測到。一個孤立的黑洞無愧於它的名稱——它是黑暗的、不可探測的。然而,根據天體物理學理論,很多恆星應該以中子星或黑洞作為其生命的結束。觀測者在雙星系統中實際上探測到的合適黑洞候選者差不多與他們發現的脈沖雙星一樣多,這表示孤立的恆星質量黑洞數目應該與孤立的脈沖星數目相同,這一推測得到了理論計算的支持。 我們銀河系中現在已知大約500個活動的脈沖星。但理論表明,一個脈沖星作為射電源的活動期是很短的,它很快衰竭成無法探測的寧靜狀態。所以,相應地我們周圍應該存在更多的『死』脈沖星(寧靜中子星)。我們的銀河指法含有1000億顆明亮的恆星,而且已經存在了數十億年之久。最佳的估計是,我們銀河指法今天含有4億個死脈沖星,而恆星質量黑洞數量的甚至保守估計也達到這一數字的¼——1億個。如果真有這么多黑洞,而黑洞又無規則地散布在銀河系中的話,則最近的一個黑洞也離我們僅僅15光年。既然我們銀河系沒有什麼獨特之處,那麼宇宙中每個其他的星系也應該含有同樣多的黑洞。Ic
星系也可能含有某種很像米切爾的拉普拉斯最初設想的『黑星』的天體。這樣的天體現在稱為『特大質量黑洞』,被認為存在於活動星系和類星體的中心,它們提供的引力能可能解釋這些天體的巨大能量來源。一個大小如太陽系、質量數百萬倍於太陽質量的黑洞,可以從周圍每年食掉一到兩顆恆星的物質。在這個過程中,很大一部分恆星質量將遵照愛因斯坦分工E=mc2轉變成能量。寧靜的超大質量黑洞可能存在於包括我們銀河系在內的所有星系星系的中心。
1994年,利用哈勃空間望遠鏡,在離我們銀河系1500萬秒差距的星系M87中,發現了一個大小約15萬秒差距的熱物質盤,在繞該星系中心區運動,速率達到約2百萬公里每小時(約5*10-7 5乘於10的7次方,厘米/秒,幾乎是光速的0.2%)。從M87的中心『引擎』射出一條長度超過1千秒差距的氣體噴流。M87中心吸積盤中的軌道速率決定性地證明,它是一個擁有30億倍太陽質量的超大質量黑洞引力控制之下,噴流則可解釋為從吸積系統的一個極區湧出來的能量。
也是在1994年,牛津大學和基爾大學的天文學家,在稱為天鵝座V404的雙星系統中證認了一個恆星質量黑洞。我們已經指出,該系統的軌道參數使他們得以給黑洞准確『量體重』,得出黑洞質量約為太陽的12倍,而圍繞它運動的普通恆星僅有太陽質量的70%左右。這是迄今對『黑星』質量有最精確測量,因而它也是關於黑洞存在的最佳的、獨特的證明.
有人推測,大爆炸中可能已經產生了大量的微黑洞或原始黑洞,它們提供了宇宙質量的相當大部分。這種微黑洞典型大小同一個原子相當,質量大概是1億噸(10-11, 10的11次方千克)。沒有證據表示這種天體確實存在,但也很難證明它們不存在。系的中心。
1994年,利用哈勃空間望遠鏡,在離我們銀河系1500萬秒差距的星系M87中,發現了一個大小約15萬秒差距的熱物質盤,在繞該星系中心區運動,速率達到約2百萬公里每小時(約5*10-7 5乘於10的7次方,厘米/秒,幾乎是光速的0.2%)。從M87的中心『引擎』射出一條長度超過1千秒差距的氣體噴流。M87中心吸積盤中的軌道速率決定性地證明,它是一個擁有30億倍太陽質量的超大質量黑洞引力控制之下,噴流則可解釋為從吸積系統的一個極區湧出來的能量。
也是在1994年,牛津大學和基爾大學的天文學家,在稱為天鵝座V404的雙星系統中證認了一個恆星質量黑洞。我們已經指出,該系統的軌道參數使他們得以給黑洞准確『量體重』,得出黑洞質量約為太陽的12倍,而圍繞它運動的普通恆星僅有太陽質量的70%左右。這是迄今對『黑星』質量有最精確測量,因而它也是關於黑洞存在的最佳的、獨特的證明.
有人推測,大爆炸中可能已經產生了大量的微黑洞或原始黑洞,它們提供了宇宙質量的相當大部分。這種微黑洞典型大小同一個原子相當,質量大概是1億噸(10-11, 10的11次方千克)。沒有證據表示這種天體確實存在,但也很難證明它們不存在
2、時空隧道視頻
時空隧道】
古時,有一句得道成仙之語:「洞中才數月,世上已千年。」這句話人們現在認為是一派胡言,但在現實生活中確有其事,這正是當前歐美科學界熱衷探索的超自然現象,稱之為「時空隧道」。這也證明在中國古代可能已發現"時空隧道"。
【實例】
實例一:
1990年9月9日,在南美洲委內瑞拉的卡拉加機場的控制塔上,人們突然發現一架早已淘汰了的「道格拉斯」型客機飛臨機場,而機場的雷達根本找不到這架飛機。
機場人員說:「這里是委內瑞拉,你們是從何處而來?」飛行員聽罷驚叫道:「天啊!我們是泛美航空公司914號班機,由紐約飛往佛羅里達州的,怎麼會飛到你們這里,誤差2000多公里?」接著他馬上拿出飛行日記給機場人員看:該機是1955年7月2日起飛的,時隔了35年。機場人員吃驚地說:「這不可能,你們在編故事吧!」後經電傳查證;914號班機確實在1955年7月2日從紐約起飛,飛往佛羅里達,突然途中失蹤,一直找不到,機上的50多名乘客全部都賠償了死亡保險金。這些人回到美國家裡真令他們的家人大吃一驚。孩子們和親人都老了,而他們仍和當年一樣年輕。美國警方和科學家們專門檢查了這些乘客的身份證和身體,認為這不是鬧劇,而是事實。
實例二:
著名的「泰坦尼克號」游輪的遇難者再現更令人震驚:1912年4月15日,世界最大的豪華游輪「泰但尼克」號在首航北美的途中,困觸撞流動冰山而不幸沉沒,造成了1500多人死亡的大悲劇。80多年過去了。美國的《太陽報》於1993年3月8日上旬報道了"泰坦尼克"號船長史密斯再現的秘聞,接著英、美各報對此奇特超自然現象作了更為具體的報道,成為"時空隧道"的熱門話題。
1991年8月9日,歐洲一個科學海洋考查船在冰島西南387公里處,發現一座冰山上坐著一位60多歲的男子,他穿著本世紀初的船長制服,靜靜地吸著煙斗,雙目眺望著大海。但誰會想到,他就是80年前沉沒在大西洋中的"泰坦尼克"號船長史密斯!
史密斯船長被救上這艘科學考查船,立即被送往奧斯陸。在醫院里,經著名的精神病心理學家喻蘭特博士認真檢查後,認為他生理和心理一切正常。科學考察船的負責人、著名海洋學家艾德蘭博士和病理學家哈蘭特博士在1991年8月18日舉行新聞發布會,向歐洲新聞界宣布:經英國海事機構的指紋和照片驗證和航海記錄表明,救起的這位老人確確實實是史密斯船長,他現在有140多歲了。據海洋學家艾德蘭博士說,在營救史密斯船長時,他拒絕援救、並稱應與"泰坦尼克"號共存亡。這是一位船長應該做的。確實,在"泰坦尼克"號沉沒時,史密斯船長在指揮營救,拒絕登上救生船並和"泰坦尼克"號一起沉沒在大洋之中。史密斯船長一直認為"泰坦尼克"沉沒是發生在昨天。此事如何解釋呢?歐美的有關海事機構認為,史密斯船長是屬於"穿越時光再現"的失蹤人。另外,考特太太也是這艘船的遊客,於1990年9月被一艘拖船救出。
實例三:
1968年6月1號深夜,兩輛高級轎車在南美阿根廷首都布宜諾斯艾利斯市郊疾馳著。六月天,在南美是冬季漸漸降臨的季節。然而,阿根廷的濱海地區都幾乎沒有經歷過嚴冬。那裡離赤道的距離與東京相仿,可是,在最寒冷的七月,平均氣溫也保持在十度。而在盛夏的一月,也難得有達到二十五度的日子。這或許是大西洋海洋流起了調節氣溫的作用所致吧。這天夜裡,兩輛轎車疾馳著,濃霧正籠罩著四野。後面車上坐著布宜諾斯艾利斯的律師蓋拉爾德.畢達爾博士和他的妻子拉弗夫人,前面車上坐著的夫妻二人是他們的朋友。為了探望熟人,他們由布宜諾斯艾利斯南面的查斯科木斯市,向南一百五十公里的買普市,徹夜驅車而行。
阿根廷的西部屏障著險峻的安第斯山。由中部直到東部是綿廷的大平原。那是南美最大的谷倉.道路穿過連綿無際的麥田,又直插砂塵漫漫的荒野。不知是因為前面的車速度太快了還是由於博士夫婦的車發動機有點毛病,兩輛轎車的距離漸漸拉開了。
前面的車臨近買普市郊時,兩人回首顧望,後面是濃霧迷漫,什麼也看不見。於是他們決定停車等候後面的博士夫婦。可是,等了半小時、一小時,迷霧中依然茫無所見。道路平坦而無分叉,他們心中狐疑,調回車頭來尋望。然而,既沒有車相會,也沒有車停在路旁。甚至連出了故障或破損的車的碎片都沒有見到。就
是說,博士夫婦乘坐的車在公路上賓士途中,忽地化作雲煙消失了。
自翌日起,親戚朋友們全體出動,找遍了查斯科木斯市與買普市之間。然而,道路東西兩邊,在廣袤無垠的地平線上,不論是人還是車,連影子都不曾見到。
兩天過去了。正當最後要報警時,由墨西哥打來了長途電話。電話說:「我們是墨西哥城的阿根廷領事館。有一對自稱是畢達爾律師夫婦的男女正在我們保護中。您認識他們嗎?」,接到電話很是詫異,於是請畢達爾本人來通電話,一聽,果真是失蹤的畢達爾博士的聲音。這就是說,博士夫婦六月三日確是在墨西哥城。
博士夫婦不久被送回了阿根廷,聽聽他們的談話吧,那簡直成了光怪陸離的事。據說,博士們坐的車離開查斯科木斯市不久,大約夜裡十二點十分,車前突然出現白霧狀的東西,一下子把車包圍了。他們驚慌中踩下剎車,不一會兒,便麻木失去了知覺。
不知過了多少時間,兩人幾乎同時蘇醒過來。這時已是白天,車在公路上行馳著。可是,車窗外面的景色,與阿根廷的平原已迥然不同了。行人的服裝也多未曾見過。他們急忙停下車來打聽,呵,竟然說這里是墨西哥!「這正是怪事!」他們這樣想著,又開動起車來,這時,街道和建築物都無可置疑地說明確是墨西哥城。帶
著夢境未醒的神態,兩個人跑進阿根廷領事館求助。他們驚魂稍定後才知道,他們的表在他們失去知覺的時刻---十二點十分已停住了,而跑進領事館則是六月三日了。這是完全如謊言一般的故事,可是,博士在待人接物上都是十分講信用的。只是夫人因受這次事件的刺激身罹神經病而住進了醫院。
由阿根廷的查斯科木斯市到墨西哥城,直線距離也在六千公里以上。即便利用了船舶、火車和汽車之類,要在兩日內抵達也是斷無可能的。若只是人,還可以認為是乘飛機飛去的,可是,連轎車一起在墨西哥出現,這怎麼說也是件怪事。然而,阿根廷駐墨西哥領事拉伐艾爾.貝爾古里證實說:「此事是真實的。」
【解析】
美國物理學家斯內法克教授認為,在空間存在著許多一般人用眼睛看不到的、然而卻客觀存在的「時空隧道」,歷史上神秘失蹤的人、船、飛機等,實際上是進入了這個神秘的「時空隧道」。有的學者認為,「時空隧道」可能與宇宙中的「黑洞」有關。「黑洞」是人眼睛看不到的吸引力世界,然而卻是客觀存在的一種「時空隧道」。人一旦被吸入「黑洞」中,就什麼知覺也沒有了。當他回到光明世界時只能回想起被吸入以前的事,而對進入黑洞"遨遊無論多長時間,他都一概不知。
有些學者反對這種假設,認為這不能說明問題。"泰坦尼克"號游輪和乘客同時沉沒、消失,乘客們進入「時空隧道」,為什麼游輪沒有進入?如果游輪也同時進入,它應該和船長史密斯同時再出現。
最近,美國著名科學家約翰·布凱里教授經過研究分析,對「時空隧道」提出了以下幾點理論假說:
★1、「時空隧道」是客觀存在,是物質性的,它看不見,摸不著,對於我們人類生活的物質世界,它既關閉,又不絕對關閉---偶爾開放。
★2、「時空隧道」和人類世界不是一個時間體系,進入另一套時間體系裡,有可能回到遙遠的過去,或進入未來,因為在「時空隧道」里,時間具有方向性和可逆性,它可以正轉,也可倒轉,還可以相對靜止。
★3、對於地球上物質世界,進入「時空隧道」,意味著神秘失蹤;而從「時空隧道」中出來,又意味著神秘再現。由於「時空隧道」里時光可以相對靜止,故而失蹤幾十年就像一天或半天一樣。
這一系列問題,正有待科學家們探索,來解開這自然之謎。
3、視頻:如果黑洞和白洞撞在一起,會發生什麼事
想法很獨特,要保持這種思維方式哦。
白洞是在奇點大爆炸後能量釋放中產生的,白洞可以產生星系,白洞存在和黑洞碰撞的可能,結果可能是形成更大的黑洞,或是再產生一個新的奇點。
補習一下:
宇宙中有無數個黑洞,我們目前已經確認了很多黑洞的位置和質量的大小。比如銀河系中心就至少有一個黑洞。
同樣白洞、反空間是存在的,只是反空間、反物質存在的時間很短,白洞在原始星系形成時存在,所以白洞存在的時間也不長。目前都沒有觀測到。
黑洞表象上是不斷吞噬物體,黑洞內部實際上是不斷壓縮時間和空間,可以這樣理解,黑洞把物質轉變成能量來壓縮時間和空間。
當黑洞吞噬物體到一定能量後,或者因為黑洞之間的碰撞,使一個點上時間消失(時間的開始等於結束),空間無限小。這就是奇點的形成。奇點的形成,該區域空間的消失,連鎖造成其他關聯空間斷裂消失,這個斷裂就是反空間的出現,如同黑夜裡的閃電,宇宙中只有斷裂是超光速的,斷裂可以說是同步發生,速度無限,這就是奇點的爆炸。空間的斷裂/消失,奇點的爆炸,質密的反空間閃電般消失,無數閃電末梢繼續釋放能量,沖擊太空開始形成無數個白洞,每個白洞釋放的能量以光速碰撞/噴發出物質形成新的星系,這也就是星系是盤狀的原因。
白洞釋放出物質形成星系,由於太空存在光速障礙,無法跑出直線,並且白洞在最後形成的星系的核心翻轉,這也是星系核心呈現球狀的原因,由於星系的邊緣是白洞先噴發釋放出天體,所以星系邊緣天體的年齡更古老。
4、如何評價電視劇《黑洞》?
這一次看後的感覺,總得來說就是三個詞:選擇、得失、人性的矛盾。
無論是劉還是聶,其選擇如何,當然為其帶來的得失也是不同的。劉選擇了正義而非內心的兄弟之情,其收獲了正義的穩固和維護了法律的尊嚴,同樣其代價就是痛失兄弟,以及在另一方面對於聶家的內心自責。對於聶來說,其選擇了在處理事情上順從內心陰暗面的處理方法,當然起收獲是獲得豐厚的利益以及公司的在短時間快速發展但是代價是走入犯罪的深淵,觸犯了法律的高壓線。這二位各有自己的性格,也各有自己堅守,同樣也各有各的得失。
前兩個詞一起說,是其二者關系密切,現在說的人性的矛盾整部劇的一個粘合劑。人性有如
一團顏色各異纏絲,在這團纏絲中包含著眾多的情感,包含著眾多的人情事故,也包含著眾多的道德准則和自我立場,選擇不同,說明選擇了不同的抽絲對象,同樣也決定了說留下的種類。
這部劇,總得來說人物十分豐滿,值得在空閑時間重溫的電視劇。
5、黑洞裡面到底有什麼?
黑洞裡面有什麼?只能從理論上推側。假如一位勇敢的人駕駛飛船奔向黑洞,他感覺到的第一件事就是無情的引力從窗口望出去是周圍星光襯托下一個平底鍋似的圓盤,走得更近了,遠方似乎寬廣的「地平線」發出X光,包圍著深不可測的黑洞。光線在附近扭曲,形成一個光環。這時宇航員要返航已來不及了,雙腳引著他向黑洞中心飛去,頭和腳之間巨大的引力差使他如同坐在刑具台上,遠在「地平線」以外3000 英里,引力就把他撕碎了。
6、抖音喜歡視頻,刪除後如何取消黑洞?
1、打開抖音短視頻app,點擊【我】進入到個人中心,在右下方可以看到自己喜歡的視頻有多少條;
2、點擊之後就可以看到我們喜歡的視頻了,選擇並點擊你想要刪除的視頻,然後進入視頻播放界面;
3、在視頻界面右側頭像的下面有一顆紅色的心,點擊這個位置,然後紅色的心形圖標會變成白色的,這時候我們就已經取消了對此段視頻的喜歡了,在個人中心的界面自然也就不存在了。
7、關於 黑洞
8、誰有關於黑洞的科普視頻
黑洞」很容易讓人望文生義地想像成一個「大黑窟窿」,其實不然。所謂「黑洞」,就是這樣一種天體:它的引力場是如此之強,就連光也不能逃脫出來。
根據廣義相對論,引力場將使時空彎曲。當恆星的體積很大時,它的引力場對時空幾乎沒什麼影響,從恆星表面上某一點發的光可以朝任何方向沿直線射出。而恆星的半徑越小,它對周圍的時空彎曲作用就越大,朝某些角度發出的光就將沿彎曲空間返回恆星表面。
等恆星的半徑小到一特定值(天文學上叫「史瓦西半徑」)時,就連垂直表面發射的光都被捕獲了。到這時,恆星就變成了黑洞。說它「黑」,是指它就像宇宙中的無底洞,任何物質一旦掉進去,「似乎」就再不能逃出。實際上黑洞真正是「隱形」的,等一會兒我們會講到。
那麼,黑洞是怎樣形成的呢?其實,跟白矮星和中子星一樣,黑洞很可能也是由恆星演化而來的。
我們曾經比較詳細地介紹了白矮星和中子星形成的過程。當一顆恆星衰老時,它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料(氫),由中心產生的能量已經不多了。這樣,它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下,核心開始坍縮,直到最後形成體積小、密度大的星體,重新有能力與壓力平衡。
質量小一些的恆星主要演化成白矮星,質量比較大的恆星則有可能形成中子星。而根據科學家的計算,中子星的總質量不能大於三倍太陽的質量。如果超過了這個值,那麼將再沒有什麼力能與自身重力相抗衡了,從而引發另一次大坍縮。
這次,根據科學家的猜想,物質將不可阻擋地向著中心點進軍,直至成為一個體積趨於零、密度趨向無限大的「點」。而當它的半徑一旦收縮到一定程度(史瓦西半徑),正象我們上面介紹的那樣,巨大的引力就使得即使光也無法向外射出,從而切斷了恆星與外界的一切聯系——「黑洞」誕生了。
與別的天體相比,黑洞是顯得太特殊了。例如,黑洞有「隱身術」,人們無法直接觀察到它,連科學家都只能對它內部結構提出各種猜想。那麼,黑洞是怎麼把自己隱藏起來的呢?答案就是——彎曲的空間。我們都知道,光是沿直線傳播的。這是一個最基本的常識。可是根據廣義相對論,空間會在引力場作用下彎曲。這時候,光雖然仍然沿任意兩點間的最短距離傳播,但走的已經不是直線,而是曲線。形象地講,好像光本來是要走直線的,只不過強大的引力把它拉得偏離了原來的方向。
在地球上,由於引力場作用很小,這種彎曲是微乎其微的。而在黑洞周圍,空間的這種變形非常大。這樣,即使是被黑洞擋著的恆星發出的光,雖然有一部分會落入黑洞中消失,可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達地球。所以,我們可以毫不費力地觀察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一樣,這就是黑洞的隱身術。
更有趣的是,有些恆星不僅是朝著地球發出的光能直接到達地球,它朝其它方向發射的光也可能被附近的黑洞的強引力折射而能到達地球。這樣我們不僅能看見這顆恆星的「臉」,還同時看到它的側面、甚至後背!
「黑洞」無疑是本世紀最具有挑戰性、也最讓人激動的天文學說之一。許多科學家正在為揭開它的神秘面紗而辛勤工作著,新的理論也不斷地提出。不過,這些當代天體物理學的最新成果不是在這里三言兩語能說清楚的。有興趣的朋友可以去參考專門的論著。
黑洞
黑洞是引力極強的地方,沒有任何東西能從該處逃逸,甚至光線也不例外。黑洞可從大質量恆星的「死亡」中產生,當一顆大質量恆星耗盡其內部的核燃料而抵達其演化末態時,恆星就變成不穩定的並發生引力坍縮,死亡恆星的物質的重量會猛烈地沿四面八方向內擠壓,當引力大到無任何其他排斥力相對抗時,就把恆星壓成一個稱為「奇點」的孤立點。
有關黑洞結構的細節可用愛因斯坦解釋引力使空間彎曲和時鍾變慢的廣義相對論來計算,奇點是黑洞的中心,在它周圍引力極強,通常把黑洞的表面稱為視界,或叫事件地平,或者叫做「靜止球狀黑洞的史瓦西半徑」,它是那些能夠和遙遠事件相通的時空事件和那些因信號被強引力場捕獲而不能傳出去的時空事件之間的邊界。在事件地平之下,逃逸速度大於光速。這是人類尚未觀察證實的天體現象,但它被霍金等一些理論天文學家在數學模型方面研究的相當完善。
洞中隱匿著巨大的引力場,這種引力大到任何東西,甚至連光,都難逃黑洞的手掌心。黑洞不讓任何其邊界以內的任何事物被外界看見,這就是這種物體被稱為「黑洞」的緣故。我們無法通過光的反射來觀察它,只能通過受其影響的周圍物體來間接了解黑洞。據猜測,黑洞是死亡恆星或爆炸氣團的剩餘物,是在特殊的大質量超巨星坍塌收縮時產生的。
因為黑洞是不可見的,所以有人一直置疑,黑洞是否真的存在。如果真的存在,它們到底在哪裡?
黑洞的產生過程類似於中子星的產生過程;恆星的核心在自身重量的作用下迅速地收縮,發生強力爆炸。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止,被壓縮成一個密實的星球。但在黑洞情況下,由於恆星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去,中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末,剩下來的是一個密度高到難以想像的物質。任何靠近它的物體都會被它吸進去,黑洞就變得像真空吸塵器一樣