黑洞,它是一种品质及引力很大的天体,从字面意思可以了解为看不见的“无底洞”。由于连光子“掉入”都无法“逃出”的“无底洞”,没有光子进去,所以咱们就看不见它。
电影《星际穿梭》中的黑洞
对于提出黑洞的历史
最早提出黑洞疑问的是英国天文学家约翰·米歇尔(John Michell),他在1783年提出,假设一颗天体领有与太阳等同品质,且该天体直径只要约3千米,那么此天体外表的引力是十分渺小的,大到连宇宙最快的光子也无法逃脱其外表。
此外,法国物理学家拉普拉斯曾在1796年预言:“假设一颗天体品质约为太阳的250倍,直径和地球相当,那么这个天体外表的引力将变得十分大,连光也不能逃脱。”
直到20世纪爱因斯坦宣布狭义相对论后,咱们对黑洞切实有了许多新的认知,如通晓了黑洞构成的肯定条件,以及黑洞特有的3个物理个性等等。
美国劳伦斯利佛摩国度试验室的钻研指出,中型黑洞或者可以让曾经死亡的白矮星“复生”。图为一个黑洞吸入临近蓝色恒星的物质的示用意。
黑洞的概述
黑洞是一个时空的区域,它会体现出十分剧烈的引力效应,以致于任何粒子和电磁辐射,例如光子,都无法从黑洞外部逃逸进去。狭义相对论切实预言,足够致密的品质能够使时空笔挺,从而构成无法能逃脱的区域边界,这被称为事情视界。便捷的说,这里是消息的终点,你无法将消息传播进来。
目前还没有直接观测到黑洞的证据,不过可以从黑洞周围影响的时空入手,找到黑洞的直接证据,如黑洞影响周围的恒星时,由于黑洞弱小的引力,造成恒星的物质会落入黑洞中,黑洞与恒星之间会构成吸积气盘。在这一环节恒星的物质会被加热辐射出能量(X射线),从而被咱们所观测到。这里须要通晓的是,目前并没有真正的发现黑洞,只是发现了相似黑洞的候选者。
黑洞的构成
黑洞是由临界值以上的大品质恒星“死亡”后构成的一种不凡天体,最后,普通典型的恒星,如太阳,它们是靠氢聚变维持动力的。随后氢耗尽,由于重力的压进,外围的环境变得氦开局聚变。品质更大的恒星,会向更重的元素启动核聚变,直到铁为止。依据切实,假设一颗恒星的外围品质大于等于3.2倍太阳品质时,那么再也没有什么能量(斥力)可以抵制自身的重力了,重力便开局向中心有限的坍缩,然后便构成了“黑洞”,黑洞的中心将趋势于一个奇点。
目前构成黑洞的有2个经典的极限值,第一个是奥本海默-沃尔科夫极限(冷中子星的品质下限),该极限值凑近于2.17倍太阳品质。假设一颗冷中子星超越了此极限值,那么它很有或者因弱小引力而坍缩成一个黑洞。第2个就是驰名的史瓦西半径,史瓦西半径是指当物体被紧缩至一个临界半径值时,就会构成一个黑洞。严厉的讲是一个球状对称、不自转且不带电荷的物体重力场值,一个特定品质的物体被紧缩到该值时,自身的重力可以无约束的紧缩至奇点。切实上,太阳的史瓦西半径约为3千米,地球的史瓦西半径只要约9毫米。一颗大于等于3.2倍太阳品质的天体,假设紧缩至它的史瓦西半径内,那么它就构成黑洞了。
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