黑洞为什么会吸东西,黑洞为什么会吸收光/引力及第二宇宙速度太大
黑洞是个非常神秘的东西,人类对它的研究在不断的加大,获得的成果也就越来越多,大部分人对于它的了解是:黑洞可以吸收很多物质,包括光、天体等等,那么黑洞为什么会吸东西?黑洞为什么会吸收光呢?其实很多人并不了解,下面我们就来详细科普一下。
黑洞为什么会吸东西
首先我们要想消除一个误解,那就是黑洞并不是像我们想象中的吸尘器那样,会将周围的所有物质都吸引过去,只有在它周围一定范围内的物质,才会被其吸入,这个范围有多大,取决于黑洞的质量和吸引力,就好比太阳如果是一个黑洞,我们的地球依然会在现在的位置公转而不会被吸过去。
其次是黑洞为什么会吸东西。这实际上与万有引力是有关的,我们知道一个天体的质量越大,它的万有引力就越大,比如太阳对地球产生的引力,要比地球对它产生的引力要大得多,所以地球是围绕太阳运转的,黑洞的质量要比太阳大得多,因此它周围的物质会因为引力而被慢慢的吸收过去,最后被吸入。
最后黑洞也是有边界的。2011年的时候,人类的观察显示,在银河系的中央有一个黑洞,正在吸收和吞噬一个星云,这个黑洞的质量是太阳的400万倍,但是它会不会吞噬离它很远的地球呢?答案是否定的,因为它是由边界的,只有当物体越过边界之后,才会被它强大的引力拽到中心,也就是被吸入。
黑洞的中心被认为是引力奇点,因此在这里三维空间是不存在的,当物体被黑洞吸入的瞬间,它会被无限的拉长,然后压扁之后扭曲,三维的物体UI变成二维,然后变为直线,最后变成一个点,然后消失在奇点处,并不是很多人想象中的物体被吸入黑洞后还能自由的活动,当然这也只是一种假说。
黑洞为什么会吸收光
既然黑洞很大,但是我们却看不到它,其原因是什么呢?相信很多人都知道答案,那就是它会将周围的光线也吸收,没有光线自然就无法看到它的存在了,那么黑洞为什么会吸收光?被黑洞吸进去的东西去哪了?任何光都会被黑洞吸收么?答案其实是这样的。
宇宙中实际上存在各种速度,相对论中提出有第一宇宙速度、第二宇宙速度等等,黑洞的第二宇宙速度是非常快的,它快到超越了光速,因此光射进去之后无法反射回来,就造成了被吸收的现象。相比之下,地球的第二宇宙速度是较低的,所以光线在射到地球后,可以逃离地球。
被黑洞吸收的物质其实并没有消失,它或许会渠道另外一个空间,比如白洞等等,霍金等科学家曾提出一个概念,那就是平行宇宙,因此部分人认为被黑洞吸收的物质,很可能是去导了平行宇宙,但由于研究有限,因此没有人知道被黑洞吸收的物质最后去了哪里。
虽然黑洞连光也会吞噬,但并不是所有的光都会被它吸收,比如由恒星发射出来的光,有很大一部分可能会被黑洞吸收,但实际上有另外一部分的光线是可以绕过黑洞的,因此才有人类在地球上观测到受黑洞影响而变得弯曲的光线,即使黑洞隐身也可以知道它大概存在的位置。
我们知道宇宙中存在着许许多多的黑洞,它们会将周围的物质吸收进去,事实上在相对论当中,科学家研究发现可能还存在一种和黑洞完全相反的强引力源,那就是白洞,它可以解释很多高能天体现象,那么白洞里面是什么样子?一起来探究一下。
白洞里面是什么样子
首先白洞有一个封闭的边界,它会将周围的物质吸积到边界上形成某种物质层,但不会吸收外部的物质或者辐射,因此这点是与黑洞相反的,此外白洞还是宇宙里面的喷射源,它会向外部提供物质和能量,而黑洞是吸收外部的能力和物质。
其次白洞内的物质,可以由边界向外部运动,但不能从外部向边界做反向运动,因此外面的物质是无法进入白洞之中的,而黑洞的特性是里面的物质无法逃逸到外部,所以常有人说白洞和黑洞是两个相辅相成的物质,有黑洞的存在就必然有白洞,因此白洞和黑洞谁最可怕尚不清楚。
最后是关于白洞里面是什么样子的问题,目前而言没有确切的答案,因为只是相对论提出的一种可能性,世界上还没有人发现白洞确实存在,对于它的机理人类还不清楚,也没有实际的观测数据存在,所以很多人认为白洞只是一种假设。
白洞真实存在吗
世间的万物并不是非黑即白的,之所以有人认为白洞存在,是由于在数据模型的计算下,时空结构必须要有一个时间反演的对称性,既然黑洞存在,它会将物质和时间吸收进去,那么一定会有一个时间是只能出不能进的,人们将这个虚拟的空间就成为白洞。
不过在实际的观测中,白洞似乎并不存在,因为假设它存在,那么时间反演对称性就会被破坏,假如未来某一天时间可以倒流,我们也无法啊看到这个所谓的白洞,能够看到的只是黑洞变成恒星,当然人类还在不断的努力,试图找出白洞存在的证据。
也有部分人认为,黑洞吸收物质可以当做是一个入口,那么理论上它应该会存在一个出口,而这个出口就是白洞,连接黑洞黑白洞的通路,就是我们常说的虫洞,这一点其实在慢慢被验证,比如霍金曾认为黑洞中的物质无法逃逸,但后来自己却推翻了这套理论。
霍金主要研究黑洞,他提出的很多假说中,其实是可以给出黑洞、白洞相互转化的设想的,比如恒星坍缩之后称为奇点,那么就应该会有物质从奇点中爆发出来,这也符合能量守恒定律,那么在黑洞形成的瞬间,它也就出现了我们所说的白洞,这是由于对称性的存在。
结语:很多人好气白洞里面是什么样子的,然而无数科学家在研究后,认为它目前还只是一种猜想,究竟是否存在还存在很大的争议,而要弄清楚它和黑洞的关系还有点太早,因为人类对于黑洞的了解都是有限的,但科学也在每天进步,未来人类必然会揭开白洞背后的秘密。
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