黑洞的前世今生
1916年,德国天文学家卡尔•史瓦西通过计算爱因斯坦场方程得出一个真空解。这个解表明,如果一个球体的半径小于某值,周围就会有一些奇异的现象,即存在一个视界,任何物体进入这个视界,哪怕是光也无法逃离它的引力,我们把这样的天体叫黑洞,这个半径称为史瓦西半径。
宇宙的眼睛—黑洞
这是黑洞的由来,一直也只是一个猜想,只到2019年,人类拍到首张黑洞的照片,才真正证实了黑洞的存在。该黑洞距离地球5500万光年,质量是太阳的65亿倍。
黑洞是怎样形成的?
当恒星的质量足够大,且它的燃料耗尽,坍缩过程中中子间的排斥力无法阻挡引力收缩,就会演变成黑洞。
太阳中的氢发生聚变会产生氦元素,之后继续聚变成氮元素,铍元素,硼元素,碳元素,铁元素,最后变成黑洞。
吸 积
黑洞吸收外界物质
吸积是黑洞从星际空间获取质量的一个过程,因为黑洞质量特别大,吸积作用非常强。吸积过程要释放大量能量,通常伴有抛射现象。
蒸发
按照霍金的理论,黑洞的温度与质量成反比。小质量的黑洞温度高,蒸发得快,大质量的黑洞温度低,蒸发慢。一个太阳质量的黑洞,要1*10^66年才能蒸发殆尽。
引力透镜效应
黑洞质量特别大,周围时空弯曲很大。即时是黑洞后面的恒星发出的光,除一部分被黑洞吸收,还有一部分会通过弯曲的时空绕过黑洞到达地球,甚至一部分恒星侧面发出的光也能到达地球,我们就能看到黑洞背后的星空。这就是"引力透镜"效应。
黑洞的分类
1.不旋转不带电的黑洞,称为史瓦西黑洞。
2.不旋转但是带电的黑洞,称为R—N黑洞。
3.旋转但不带电的黑洞,称为克尔黑洞。
4.既旋转又带电的黑洞,称为克尔—纽曼黑洞。
超大质量黑洞
2015年,北京大学吴学兵教授团队发现了一个质量是120亿倍太阳质量的超大黑洞。一般来说,超大质量黑洞都形成于宇宙起源的早期,科学家猜测每个大型星系的中心都有一个超大质量黑洞。
黑洞炸弹
2001年,英国物理学家乌尔夫•利昂哈特宣布在实验室制造出一个黑洞物质。有科学家预测,将来能制造出黑洞炸弹,它爆炸的能量会使原子弹也相形见绌。一次爆炸可轻易造成10亿人死亡。
奇点
黑洞的中心是一个密度无限大的地方,我们把它叫做奇点。在奇点,时间、空间和一切物理法则都将瓦解。