黑洞究竟可不可见

黑洞究竟可不可见,第1张

关于黑洞的都是艺术想像图!

不过这样的黑洞也是有根据的。

1。黑洞的确不可见,但其视界以外是可见的。上的一切都是其视界外之物(也就是说上所包含的信息中并没有黑洞)。

2。大家都知道黑洞具有强大的引力,那就势必会在其周围形成相当规模的吸积盘。而在其吸积盘中高密度物质的高速碰撞所释放的高能射线打到相机底片上会呈现高亮色。这也是为什么不可见不黑洞会呈现出很亮的光团模样。

3。霍金辐射大家都有所了解,机理我就不说了。其实这一点和多数想像图是不符的。黑洞的两有喷流只有在正对着我们的时候才是可见的,它的方向性很强。一般来说,如果真的拍照片的话,一个黑洞,我们最多就只能拍到一极的喷流。但即使拍到了,我们也很难与其吸积盘放出的射线区分开来。

所以上的只是比较直观地说明了黑洞(准确地说应该是黑洞外围)的体征,并不具有实际意义。

二者并不茅盾,二者都有其前提。

黑洞在科学界的定义是一个密度无限大,体积无限小的天体,其产生的引力场极为强大,任何物理定律在黑洞面前都失去效用,任何物体进入黑洞都会被它的引力场撕成碎片,就连光遇到黑洞都会被吞噬。

当然,这只是目前的一个理论,毕竟人类目前还没有这个能力去探究黑洞的秘密。那么,我们不妨脑洞大开一回,黑洞里面是否藏着不一样的秘密?

猜想一:黑洞是去往另一个宇宙的通道。黑洞由于其强大的引力,所有靠近它的物体都会被它吸入,我们先假设这些物体没有毁灭,那么它们去哪儿了呢?会不会有这么一种可能,实际上现在的每分每秒都有宇宙在不断诞生,而那些天体都是通过黑洞这个通道去到了另外一个宇宙,也就是说,黑洞承担的是一个“搬运工”的角色,它通过从其他宇宙“搬运”物质送到一些新诞生的宇宙里去。

猜想二:黑洞内部是一个永恒的空间。如果说任何物理定律在黑洞面前都失去效用,那么是不是意味着,黑洞内部没有重力,没有摩擦力,没有速度甚至没有时间,只是一片空旷的世界,人们可以在里面渡过漫长无尽的岁月且并不会衰老。

猜想三:黑洞是某种生物猎食的手段。这个猜想可以说是十分大胆了,以至于有点骇人听闻。宇宙中是否存在着以各类天体为食的大型生物?它们一般隐于黑暗的宇宙里,通过黑洞不断地捕获自己需要的食物,黑洞其实仅仅只是它们身上的某个器官而已?

不管怎么说,我们人类的科技水平在不断地发展,希望以后能有冲出地球,探索黑洞秘密的那一天吧!

黑洞虽然是一种非常神奇的天体,但是其引力场和普通物体产生的引力场并没有什么差别,只不过黑洞的引力场强度更大罢了。引力场不同于实际物体,我们不能说其具体的形状,更准确的描述词语是引力场的空间范围以及强度等。

引力场不是环形形状

我认为题主之所以认为引力场是环形的,或许是受到了一些网络的影响,假设我们把引力传播的空间范围看做引力的形状,那么引力应该是以引力源为中心的球形形状。我们先来看看真实的黑洞照片。这个给我的第一印象就是一个环形的“甜甜圈”,但仅以的形状去分析引力的“形状”是不正确的。图中发光发亮的部位是黑洞吸积盘,大量物质在黑洞引力的作用下围绕黑洞本身高速运动,剧烈的摩擦碰撞使物质加热到等离子态,从而放出光和热,如果没有吸积盘的存在,我们是很难直观观测到黑洞的存在的,当我去掉图中发光部分后,就剩下中心的黑色区域,虽然看起来空无一物,但这里却是引力最强的地方,正是由于强引力场的作用,光线传播到这个位置时会被拉向黑洞奇点,从而形成事件视界,事件视界的存在使我们不可能直接观测到奇点的状态。

虽然图中的“吸积盘”是环形的,但其并不代表“引力的形状”就是环形,因为“吸积盘”的成因和角动量守恒有关,不能证明只有“吸积盘”处才存在引力。我们以人造卫星轨道为例,人造卫星之所以可以环绕地球运行,正是由于人造卫星与地球之间的引力作用,然而人造卫星既有穿越地球两极上空的极轨卫星也有处于赤道上空的同步卫星,因此从黑洞“吸积盘”推论引力的形状是不正确的。

从万有引力定律来分析引力场的“形状”

我们可以从牛顿的万有引力公式F=GmM/r²对引力场的“形状”进行简单分析,公式中唯一涉及到几何的因素就是“r”,它代表两个质点之间的距离,但是这个“r”却并非是一个矢量值,也就是说,假设我们把质点A作为引力源,那么质点B无论在哪个方向上,只要其距离质点A的长度相等,那么它们之间的引力强度就是相等的,所有引力强度相等的位置点可以集合成一个球形区域,球面上的任意一点距离质心A的距离是相等的,从这个角度来看,引力场的形状应该是“球形”。

同样,由万有引力公式F=GmM/r²可知,当质点质量确定后,二者之间的引力大小之于距离有关,这样表明万有引力是一种长程力,通常认为其作用距离是无限远的,因此对于引力场“球形”的描述需要加上引力强度的限制。

从相对论角度看引力场的形状

在牛顿的万有引力定律中,引力本质上是一种“力”的表现,然而在实际的天文观测中,有许多现象是万有引力定律无法解释的,比如水星近日点进动与引力透镜等。1915年,爱因斯坦结合狭义相对论与万有引力定律后提出了广义相对论,他认为引力本质上是一种时空的弯曲效应。如下图所示,物体间的引力作用更像是由于时空弯曲而被时空自身“推”在一起的结果。

其实用上图描述引力并不严谨,首先来说空间是三维立体的,其次引力不仅有空间的弯曲,还有时间的变化,因此我认为下图更符合时空弯曲的效果,图中的每一个节点可以表示时间流逝速度的变化。

黑洞一直以来都是以一种神秘的存在,人们很难用科学仪器探测到,只有通过一些特殊的途径例如引力波变化来判断黑洞位置,2019年人类的首张黑洞公布于众人,那么黑洞明明会吸物质,为什么又被叫做天体?黑洞是质量以及密度非常大的星体,因为其质量和引力极其大导致光不能逃逸出来,让我们来分析。

起初的黑洞仅仅只是科学家的一种物理模型,以前的科技只能探测到黑洞周边的空间以及光束的变化并不能找到黑洞的具体位置,黑洞的质量可以说是非常大,以至于黑洞周边的空间发生非常大的扭曲,产生的万有引力作用可以将光束吸引进去。黑洞一直都是科学家拟定的一种星体,在被发现之前一直都在通过计算探索出来。但就在2019年黑洞被科学家全球同步官宣。

黑洞本身是一种星体,正是因为其不发光和有吸收光束的能力,才会在宇宙中“消失”黑只是因为其视界之内没有光逃逸出来,正是因为如此这样的星体才被称为黑洞。人们为了发现这一在草纸科学演算下的奇特星体,发动了世界各地的物理学家进行引力波的科学观测,后来经过了量子力学以及各种科学的观测,才在近年观测到黑洞的存在,有一个奇特的星体被发现,这是人类科学探索的新征程。在一部经典的**《星际穿越》都有关于黑洞的故事。

黑洞对于我们人类现目前的科技来说是不可估摸的存在,但我相信在未来一定会有更新的科技力量能够靠近黑洞周围,我们就能看到巨大的视界维度,人们在黑洞周围运动会不会比在地球上的人类会更加年轻等问题。

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