油性兼户外,鼻部就会有你所述的情况。1、不可挤压 2、每天两次彻底清洗(只用清水洗,每周使用两次温和的洁面乳或香皂) 3、洗面后,用棉签蘸取少量食醋(度数低的),在黑头处轻轻按摩,既去黑头也能消除炎症。长期坚持,情况可大大改善。(前期醋要少哦,以防皮肤不适应)。有的网友用中草药自制的醋酊长期涂抹,效果会更好,只是因人而异,未必适合你。
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问题描述:
人行车经过隧道时,由于从忽然从亮的地方到暗的地方所以人看到的隧道洞口最初是一个黑黑的洞,从隧道内出来时候则刚好相反,人眼看到的是一个白亮的洞口,而看不清楚隧道内外其他的东西,这种现象被称为“黑洞”“白洞”现象,请问,为什么会产生这种现象??
解析:
这是人眼睛的瞳孔突然变化的结果。不信你自己可以做个试验。
瞳孔是虹膜中间的一个小圆孔,由虹膜围成。眼睛中的虹膜呈圆盘状,中间有一个小圆孔,这就是我们所说的瞳孔,也叫“瞳仁”。
瞳孔虽然不是眼球光学系统当中的一个屈光元件,但是,在眼球光学系统当中却起着重要的作用。瞳孔不仅可以对明暗作出反应,调节进入眼睛的光线,也影响眼球光学系统的焦深和球差。
成人瞳孔直径一般为25~4mm,呈正圆形,两侧等大,用药物缩瞳或扩瞳时,最小可到05mm,最大可到8mm。
小于2mm者叫瞳孔缩小,大于5mm者叫瞳孔开大。瞳孔大小与人的年龄、性别、生理状况、外界 和情绪等因素有关。
瞳孔就像照相机里的光圈一样,可以随光线的强弱而变大或缩小。
我们在照相的时候都知道,光线强烈的时候,把光圈开小一点,光线暗时则把光圈开大一点,始终让足够的光线通过光圈进入相机,并使底片曝光,但又不让过强的光线损坏底片。瞳孔也具有这样的功能,只不过它对光线强弱的适应是自动完成的。
在虹膜中有两种细小的肌肉,一种叫瞳孔括约肌,它围绕在瞳孔的周围,宽不足1mm,它主管瞳孔的缩小,受动眼神经中的副交感神经支配;另一种叫瞳孔开大肌,它在虹膜中呈放射状排列,主管瞳孔的开大,受交感神经支配。这两条肌肉相互协调,彼此制约,一张一缩,以适应各种不同的环境。瞳孔括约肌和瞳孔开大肌,是人体中极少数由神经外胚层分化而来的肌肉。
瞳孔的变化范围可以非常大,当极度收缩时,人眼瞳孔的直径可小于1mm,而极度扩大时,可大于9mm,虹膜的括约肌能缩到其长度的87%,这是人体其它的平滑肌或横纹肌几乎不可能达到。
通过瞳孔的调节,始终保持适量的光线进入眼睛,使落在视网膜上的物体形像既清晰,而又不会有过量的光线灼伤视网膜。
瞳孔的大小除了随光线的强弱变化外,还与年龄大小、屈光、生理状态等因素有关。
一般来说,老年人瞳孔较小,而幼儿至成年人的瞳孔较大,尤其在青春期时瞳孔最大。近视眼患者的瞳孔大于远视眼患者。情绪紧张、激动时瞳孔会开大,深呼吸、脑力劳动、睡眠时瞳孔就缩小。此外当有某些疾病,或使用了某些药物时,瞳孔也会开大或缩小,如颅内血肿、颅脑外伤、大脑炎、煤气中毒、青光眼等,或使用了阿托品、新福林、肾上腺素等药物时,都可使瞳孔开大;脑桥出血、肿瘤、有机磷中毒、虹膜睫状体炎等,或使用了匹罗卡品、吗啡等药物时,都可使瞳孔缩小。
瞳孔除了有调光作用外,它也是房水的通路,一旦闭锁,就会使眼内房水的排出发生障碍,从而造成眼压升高,形成继发性青光眼。因此瞳孔的开大或缩小在临床上具有重要的意义。
瞳孔在光照下,引起孔径变小,称为直接对光反射。如光照另一眼,非光照眼的瞳孔引起缩小,称为间接对光反射。视近物时,因调节和辐辏而发生的瞳孔缩小,称为瞳孔近反射,系大脑皮层的协调作用。
因为没有看见具体的情况,不好下定论,但就你的描述来看应该是由于你的皮肤的毛囊有一些发炎的症状,建议你有热水蒸蒸脸,这样毛孔扩大有利用将毛孔中的脏东西带出来。注意皮肤的清洁,用热水洗过脸建议用凉水再敷一下脸,如果还没有好转,建议你去医院检查一下,毕竟是脸上,还是要注意一些的啊,涉及到面子问题嘛!
祝你早日康复,^_^。
黑洞的形成
一个光亮的恒星为什麼会变成黑洞 答案是恒星衰老了恒星的成份多为氢气,也就是让兴登堡号这样的飞船飘浮不坠的轻质物质氢就是让恒星发光的燃料每个恒星的内部都在进行核融合反应,有点像连续引爆氢弹那样,将氢气转化为能量:光与热恒星在「燃烧」氢气时,必得面对一场拉锯战:一方面恒星内部的热压力会促使恒星扩张,就像把气球吹大那样:另一方面,恒星本身重力的拉扯力又促使恒星缩回来因此恒星在发热时,这场拉锯战是陷於胶著状态的,恒星的大小也不会起变化但一旦核反应停止,恒星就得对重力让步,因而整个崩溃下来,就像气球泄了气一样
不过恒星年纪一大就开始变冷由於没有了热能,这个老迈的庞然大物无法产生足够的内部压力以抵抗重力的收缩,因此开始崩溃并缩小但恒星虽然在缩小,却没有损失任何物质;氢仍旧在,只是被极力压缩而已这意味著恒星所有的质量都向中心趋进许多,也就是将重力集中於一个小地方小型的恒星会缩小成所谓的「白矮星」,与地球大小相当,但已停止核融合的恒星较大的恒星则在一抹耀眼的华光,所谓的「超新星」爆炸中自我毁灭殆尽,原来的质量几乎被轰得一点不剩
但如果恒星的剩余质量够大(约达我们的太阳质量的一点四倍)那麼这些仅存的物质可能会变成黑洞以下图为例,这个恒星被压缩到直径只有一英哩此时表面上的重力强得连它自己的光都无法逃脱那个天体还在原地,再也看不到它了任何接近它的物体都会被吸进去,然后消逝在「黑洞」中
←黑洞行成过程
黑洞和时间的关系
依照爱因斯坦的相对论,重力会使时间慢下来因此当我们接近黑洞的时候,由於受到极强的重力效应,时间确实会缓慢下来,甚至有可能在我们接近到黑洞某个范围内,当经过一秒钟时,外界已过了100年
若把时钟放在重力微弱的地方(例如地球)是很难(但仍可以办到)测出重力对时间的影响的但若把时钟放在重力强大,如黑洞之处,则立刻可见到重力对时间产生的影响,至於影响之大小又依观察者位置之不同而有不同对於掉入黑洞中的太空旅行者而言,重力增大会使他对事物的认知加快;他会觉得他被黑洞吸了进去,一下子就到了「底」但对位於远方,不受黑洞影响的观察者而言,看到的情形与此恰好相反在他们的眼中,那位不幸的太空人似乎动得很慢,而且好像越接近黑洞,就移动得越缓慢原因是,根据相对论的预测,黑洞的强大重力会使时间延缓下来,所以那个太空人似乎永远都还没掉落到底在最底下的地方 所有的质量和能量都被浓缩为极小的点 空间消失了,时间也停止了黑洞内应用於外界的一切物理定律都宣告终止,因此我们无从得知黑洞里到底是何种光景
有一位学家〈史瓦西〉算出一个范围,再范围之内的时间和各种物理现象都和外面不同,例如:时间较慢,重力较大因为是史瓦西算出来的,所以称为史瓦西半径界面,又称事像地平面
事像地平面指的是黑洞内时间与外界是完全不同的状态由於光被重力所牵引,在黑洞里的时间一分钟或许等於外界的数十年好比说你现在被吸入黑洞内,你在里面一分钟后就会被挤缩压毁可是或许在几秒后你看到了有其他人也被吸入黑洞内,但这其实是数十年后被吸入的
黑洞的两极喷流
↑1997年6月9日美国太空总署发布新闻指出,哈柏太空望远镜红外光广角镜头摄得NGC4151星系核心附近的一颗黑洞正进行烟火般的喷流景象(左上图)其他3张照片分别是利用紫外光(左下图),可见光(右图上下)所摄得,每张图的中央处正是黑洞的所在位置,而黑洞的喷流是以对称的方式呈现
自从1911年爱因斯坦发表弯曲时空的「广义相对论」后不久,很多天文物理学者都相信在强大重力作用下会有黑洞的存在因为一般初步的想法是类似地心引力 (重力)的作用,若在如此强大重力作用下,会不断地吞噬附近的物质,连在真空中每秒速度高达30万公里的「光」临近黑洞时都无法幸免,无法逃脱它强大重力的吸引况且只有物质被吸入而不会释放出来,所以它是我们无法目视得到会有任何东西呈现的黑暗「区域」,我们称为「黑洞」
在一般人的心目中,黑洞在宇宙中就好像地球上传闻已久的神秘百慕达三角地带从一些简短的报导里,我们知道黑洞在宇宙的时空里是一个非常小的点,但这一小小的点却有无穷的吸引力(重力),会不停吞噬它周遭的物质(如尘埃,星体),即使光波也在所难免一般人相信黑洞可能是由巨型星球演化,经超新星爆发后,接近星体中心的物质剧烈地塌陷而成的存在宇宙中的数目可能很多,且还有很多奇怪而未经证实的特性,足以影响人类对於整个宇宙和时空的想法
近代天文物理学大师史蒂芬 霍金 (也就是「时间之箭」一书的作者)在1974 年提到「黑洞蒸发」的论点,他强调黑洞所吞噬物质的状态,是像量子物理所说的呈现出量子化的「激发态」(不稳定状态),这时会在南北两极的地方向外喷流出激发态的物质,这就是所谓的「黑洞蒸发」现象
直到哈柏太空天文望远镜上了太空且发挥功能,藉著它的广角镜头红外光相机所拍摄的红外光谱图案(因为红外光可穿透各个星球外围云气的障碍)让我们可直接看到星球的原貌终於在1997年5月12日,NASA宣布发现了距离我们5千万光年外的 M84 星系中心处,有颗约为太阳3亿倍质量的黑洞正像放烟火般地喷流出大量物质接下来,天文学家利用哈柏太空天文望远镜和欧洲的红外光太空望远镜,也发现许多黑洞都有像烟火般的喷流景象
↑1997年5月12日美国太空总署 (NASA)发布消息指出,利用哈柏太空望远镜上红外光相机广角镜头的光谱图影像,发现在M84星系中心处有一个约为太阳3亿倍质量的黑洞这是人类首度发现黑洞的两极正以每秒400公里的速度向外喷流物质左图中央处标示出位於M84星系中心发现此正在喷流的黑洞位置右图中蓝色的部分是位於黑洞旋转盘面上正被黑洞吸进去而朝向我们而来的云气,红色的部分是旋转盘面上正远离我们而去的云气
↑模拟黑洞两极喷流的过程: 图1黑洞强大的重力正吞噬著邻近星球的云气 图2黑洞所吞噬的物质形成了不稳定的状态 图3黑洞正进行两极方向的巨观喷流 图4经过剧烈的喷流后,黑洞又趋於稳定黑洞持续进行吞噬邻近星球的云气,不久后将会有第二波的喷流产生 图5远观黑洞进行一波接著一波南北对称的喷流
四,黑洞和相对论
在这里又谈到爱因斯坦的相对论本来黑洞并非一定得由大质量的恒星演变而成, 只是一般星体不可能一下子缩到底所以恒星演变成黑洞只有经由大质量塌缩这一途径此结论已由相对论导出,至於黑洞与外界断绝关系,我们可以把其形状试想成细长瓶子状进入瓶子的一切短程线,都只能按弧线落到其底部因此形成禁锢的空间,任何物体都无法逃出但这个禁锢空间对外界是开放的,只是进的去出不来而已,也就是它和外界相通只有单向性这个禁锢空间的内外分界称为「事界」,也就是史瓦西半径的界面,过了这界线,外界就无从得知了内部的人最远只能到达史瓦西半径界面,亦即事界是他们世界的端点而史瓦西界面是由史瓦西首先依据相对论所求出的解,后人便称之为史瓦西黑洞然而其实事界的概念已先於爱因斯坦早存在,但他创见性的两点在於时空弯曲以及光速是一切物体运动的极限
五,黑洞的利用
物理学家把有序的相反概念,也就是无序状态叫做熵(Entropy) 一个封闭的物质世界系统,无论甚麼物理变化,全熵量即无序的总量绝不减少,这称热力学第二定律最后熵达到最大而成平衡状态,这就是所谓的热寂,这时到处能量分布相同,宇宙再也活不起来了没有运动,也就是没有时间,宇宙就不存在了! 引力能的熵比核能以及热运动能的熵小得多,通常引力场绝非无序的但黑洞把通常共存物体吞噬进去,就使黑洞失去多样性而驱於统一,於是就包含一定的熵,把黑洞引力场转为其他形式就不能百分之百有用但黑洞有熵是肯定的若非如此,投入极大量的无序的东西到黑洞中,岂非全体熵减小了这就和热力学第二定律相违背了而黑洞的引力能,可看为存於表面,恰如水滴表面张力那样的表面能如果给水滴补充能量,它就会激烈震动而分裂因为面积不够容纳更大的能量同样的,如果对黑洞施以能量,类似的理由它会震动,用引力波放走能量,因为它不能分裂它的表面积依然和初始界面表面积一样,亦即表面积不能减少,这可称为「不减能」黑洞一形成,对应的表面积就是永远不可灭再来谈到若黑洞自转或带电的话,其塌缩星的能量便对应增加因为各个电场互相排斥,要合成一体必须作功所以电荷凝缩伴随著电场能量的储存以后吸收等量反符号电荷,变成中性,就等於把储存的能量放出事实上,塌缩星的全部能量包含了寄存的电量而黑洞有不可灭表面能量,自转能量,电场能量三种自转能和电场能不是以熵的形式寄存的旋转速度降低,电荷中性化,就可送出能量,所以只有表面能是熵性的 但要如何获得其能量呢 在这里提供了「弹道法」它是把物体射入能层,让它分裂为二一个跌进了事界,一个抛了出来,而跑出的便带走了能层的能量
六,不同形态的黑洞
在黑洞学的领域裏,科学家认为黑洞在质量的分类只有两种,一种是太阳的数百万至数十亿倍(supermassive type)另外一种是只有太阳的数倍(stellar type),可是现在美国太空总署及Carnegie Mellon 大学却发现了另外一种型态的黑洞,其重量介於一百倍至一万倍之间,这种新发现的黑洞可能普遍存在於螺旋星系裏,其太小却比月亮还小,天文学家称之为中量级(middleweight)黑洞
天文学家认为其星系中心有一个相当活跃的中量级黑洞,M82曾与M81擦身而过,造成M82内部的星球与星云扰动,这种不寻常的碰撞可能是造成M82星系中心形成中量级黑洞的原因
新型态的黑洞是经由X-Ray射线的发现而确认,而X-Ray射线是黑洞附近的物质被吸入黑洞之前所散发出来的最后能量,经由X-Ray望远镜的侦测与光谱仪的对照,可以确定黑洞的大小及活跃程度这种新型态的黑洞很可能是数个轻量级的黑洞联合而成,这些轻量级的黑洞在M82星系裏有数以百万计,因不明原因而合并成较大的中型黑洞
七,双黑洞系统
当天空中某个天体正踏著醉拳般的步伐晃动时,天文学家就晓得在这醉拳 高手附近应该还有另一个天体正与之对峙天体之间最重要的作用力 是万有引力,它会使周遭天体的运动轨迹改变例如,以前的天文学家是先 观测到天王星(Neptune),但是却发现天王星环绕太阳运转的轨道与计算 不合,因而推断天王星之外应该还有另一颗行星,之后,观测者便在天王星轨道 之外又发现了海王星(Uranus)此外,天文学家也利用这种方式来判断 双星系统
荷兰Leiden天文台的Nico Roos观测天龙座(Draco)的类星体(quasar)1928+738 所发出的喷射流(jet),他发现这条喷射流也有”摇头晃脑〃的现象,可能这种 进动(precession)是由类星体1928+738核心中的双黑洞系统所造成的 由喷射流摇头晃脑的幅度和频率,天文学家推算出这二个黑洞以周期29年 相互绕著运动,并且整个系统应该具有一亿个太阳质量
以前就有人提出双黑洞系统的构想,而类星体1928+738正好是这个构想 的最好证明Roos并提出类星体1928+738内双黑洞系统的形成原因,可能 是由二个中心都拥有黑洞的星系相互碰撞合并而成的许多天文学家都相信 在类星体中或在活跃星系(active galaxy)中,星系合并的情形是常常发生 Roos相信双黑洞系统的相互快速运转,会使得二个黑洞越转越靠近,最后也会 合并成一个黑洞,因此这些双黑洞系统应该都是些短命鬼
黑洞五大误传
黑洞是宇宙中最不可思议的天体。爱因斯坦提出广义相对论之后的第二年,即1960年,科学家们才理解并接受了黑洞的存在。今天,黑洞已经广为人知,这个曾经仅仅存在于物理理论中的怪物已经被人们泛化到了其他许多层面,并赋予了它新的含义。
与此同时黑洞也早已成为科幻小说、科幻影视中频频出现的神奇天体。这些科幻作品让许多人认识了“黑洞”这个怪物,但同时也带来了种种对黑洞的误解。这里我们总结出五种最为常见的对黑洞性质的误传,也相应给出真实的情形。请看一看,你的脑海中是否也存在这些以讹传讹的误解,是否能分清黑洞的科学与科幻?
误传1:黑洞是时空旅行的通道
宇航员在执行任务是不幸遭遇了黑洞,当他们发现时已经无力回天——他们无可避免地掉进了黑洞!但也许这不见得就是一场灾难——在一些科幻作品中,黑洞被描述为通向宇宙其他地点或者其他宇宙的大门,宇航员掉入黑洞后会幸运地到达宇宙的其他地方乃至另外一个宇宙!有一部**的宣传语就是:“一次从万物终结之处开始的旅行。”
但不幸的是,终结就是终结,这里不会再有新的旅行。很多黑洞仅仅是大质量恒星的演化终点。这些恒星的质量在太阳的10倍以上。在它们的一生中,总有两种不同的力量在相互抗衡:自身的引力向内施压,而内部热核聚变反应所产生的能量则向外施压。当这两种力量不分伯仲的时候,恒星就处于较为稳定的状态。但恒星内部用于热核聚变的的燃料终有一天要用尽,当这一天来临时,力量的悬殊就会显现出来。一旦引力占了上风,恒星就无可避免地向内坍缩,并且引力的作用会越来越剧烈。随着恒星的物质变得越来越致密,它的逃逸速度也越来越大。当恒心致密到逃逸速度大于光速时,一个黑洞就形成了。此时,即便是宇宙间运动速度最快的物质——光——也无法逃离黑洞了。
另外,宇宙中还有一些质量非常巨大的黑洞,他们位于星系和类星体的中心。比如我们银河系的中心就有一颗超大质量黑洞,它的质量是太阳的400万倍。这些黑洞的形成过程还不完全清晰。但不论是恒星质量黑洞,还是超大质量黑洞,从天文学角度来看,都与时空之门无关,它们不过是天体的一种极端存在形式。
在时空旅行的幻想中,还常常出现“虫洞”。虫洞被认为是有两个黑洞经“爱因斯坦-罗森桥”连接而成的。1935年爱因斯坦和罗森提出了爱因斯坦-罗森桥,但这一理论并没有提及桥两端所连接的时空具有何种关系。于是在科幻中,宇航员从一个黑洞进入另一个黑洞进入,会从另一个黑洞出去,这样就发生了时空旅行。但真实的情形是,到目前为止,天文学家在实际的观测中已经发现了不少黑洞的存在迹象,却从未有任何证据证明虫洞的存在。虫洞目前仅仅是数学上的结果,可能永远也只是数学上的结果。
此外还有另一种更为诡异的说法:黑洞可能与白洞相连,当一个人从黑洞进入后,可能由白洞出来。事实上,白洞也仅仅是数学上与黑洞相对的结果,在自然界中是否真的存在也很值得怀疑。而白洞与黑洞相连的说法就显得更加不可能了。退一万步说,假设真的有黑洞与白洞相连,那么当一个人投身黑洞,那么早在他从白洞“钻”出来之前,他已经在黑洞巨大的潮汐里的作用下被撕得粉碎了!
误传2:黑洞会把所有的天体都“吸”进去
连光都无法逃离黑洞的魔掌,更不用说其他物质了。不管是恒星还是行星,宇宙中的一切其他的天体最终都会被黑洞吸进去,我们银河系中心的超大质量黑洞最终会把整个星系都吃掉——这只是个时间问题,对吗?
不是这样的。事实上,黑洞不会“吸”任何东西。黑洞的引力与宇宙中其他天体的引力在性质上没有差别,对于远处的物体来说,黑洞的引力并不能把它们怎么样。假如我们的太阳系突然演化成了一个黑洞,那么这个黑洞并不会把太阳系中的大小行星统统吃掉。我们的地球仍会在现在的轨道上运行下去(严格说来,从长时间来看可能会有微小变化),唯一明显的变化就是天气会变得异常寒冷——因为缺少了阳光的温暖。
黑洞就像是水中的旋涡,只有当你离它太近的时候,它才会对你构成威胁。黑洞有一个“史瓦西半径”,只有当你越过了这个半径,你才会无法自拔地被黑洞“吸”进去。史瓦西半径可以从逃逸速度的方程中计算得到。在史瓦西半径以内,光都无法逃逸。我们的太阳的半径大约是70万千米。当太阳突然变成黑洞,太阳系中的大小行星全都会处于“安全线”之外。当然,我们的太阳是不会变成黑洞的,因为它的质量太小了。太阳最终会演化为一颗白矮星。那些经历一系列演化后中心质量在太阳的25倍以上的天体,才有可能演化为黑洞。
那么,为什么在史瓦西半径以内,黑洞的引力会极为强大呢?在数学上,一个物体所产生的引力可以被看作是集中于一点的。对于球体来说,这个点位于球心。当你站在地球表面,你距离球心是最近的,因而你感受到了地球所能带给你的最大的引力。假设某一天,地球开始向中心坍缩,那么站在地球表面的你就会随之移向地球的中心,也就是说你里地球中心越来越近,这时你就会感到自己越来越重,因为你受到的引力越来越大。但假如你没有随着地面移动,而是悬在原地不动,那么你便不会感到引力有何变化。黑洞是一种极端的情况,理论上,天体演化为黑洞时,原先的物质会坍缩到体积为零、密度为无穷大,其他物质能够非常接近原先天体中心,因而受到极为强大的引力作用。
误传3:黑洞的密度无穷大
在广义相对论中,黑洞中存在一个“奇点”,这个奇点的体积为零、密度为无穷大。任何物体跌入黑洞后,最终都会粉身碎骨地撞到奇点上。然而,奇点只是计算得来的产物,在真实的物理世界中,密度为无穷大的状态不应该出现。从量子辐射的角度来考虑,假如一个物体的密度为无穷大,那么它是无法长时间存在的,它会在眨眼间就消失。
实际上,从史瓦西半径的计算公式中很容易看出,黑洞的史瓦西半径的长度与黑洞的质量成正比。史瓦西半径给出了黑洞“视界”的大小,人们一般将视界之内的体积看作黑洞的体积。假如一个黑洞的质量是另一个的10倍。那么,前者的史瓦西半径的长度就是后者的10倍。进而可知,前者的体积是后者的1000倍。这时再计算密度就会发现,前者的密度是后者的1/100。由此可见,当黑洞的质量增加时,它的密度会迅速减小。
假如一个黑洞的质量与我们的太阳相当,那么它的密度就是100亿顿/立方厘米,这样大的密度简直难以想象。而对于星系中心的超大质量黑洞而言,它们的密度则可能比水还要小。有人计算,宇宙质量的黑洞的密度会小到10的-23次方克/立方米。
另一个有趣的现象是,超大质量黑洞在视界处的潮汐力可能并不大。一名宇航员如果飞向一个恒星质量的黑洞,那么他早在到达视界之前就会被撕裂;但如果他飞向一个超大质量黑洞,那么他有可能在越过视界后仍安然无恙。
误传4:实验室中产生的量子黑洞可能吃掉整个地球
在科学家业已发现的四种基本力(强力、电磁力、弱力、和引力)中,引力是最弱的力。目前有一些“怪异”的理论来解释这种现象。比如有理论认为,引力并不是本质上就很弱,但它之所以表现得弱,是因为它的力量传播到了一些看不到的维度中。在三维的世界中,当你把两件物体的距离拉近一半,那么它们的间的引力将变为原先的四倍;但如果在九维的情况下,当你把两件物体的距离拉近一半,它们间的引力将变为原先的256倍!这种理论意味着,假如我们的宇宙中存在一些看不到的小维度,那么在极小的距离上,引力可能会成为一种很强的力。再进一步,这可能意味着,在科学家的实验室中,机器可能会拥有制造量子黑洞的能量。
这种担心其实是多余的。每天,来自宇宙空间的高能粒子都在撞击地球。据计算,由此撞击出的小黑洞每天可能有100个。如果这些小黑洞能吃掉地球的话,那么地球早就不存在了。可是,这些小黑洞为什么无法对地球的安全造成威胁呢?
1970年,史蒂芬·霍金提出,黑洞是有辐射的,它们会有“蒸发”。黑洞的温度与它的质量成反比。一个黑洞的质量越小,它的温度就越高,“蒸发”过程也越快。实验室中制造出来的黑洞(如果能造出来的话),它们的温度可能就已经“蒸发”殆尽了。如果想让这样的黑洞存活下来,那么就必须使它周围的温度比它的温度还要高。要知道,即便是在太阳的中心,也是远远达不到这种温度的。
然而幻想中会有所不同。假设你有某种方法使量子黑洞周围的温度高于黑洞,那么黑洞就会慢慢长大。随着质量的增加,黑洞会逐渐冷却。待到黑洞冷却到一定程度,它会进入一种稳定的状态,最终你可以把它从原先的超高温环境中取出,为你所用。当然,也有一些科幻作家已经指出,假如这样的黑洞被不小心掉在了地上,那么它会一路吃到地心,最后整个地球都会完蛋。
下面回到现实。现在,欧洲核子中心正在建设“大型强子对撞机”,该对撞机最早有可能在2007年投入运行。该对撞机能够令粒子在极大的能量中碰撞,甚至模拟出宇宙大爆炸刚刚发生之后宇宙中的环境。该对撞机位于法国和瑞士的接壤之处,但请放心,即便它不小心制造出了黑洞,黑洞也不会吃掉法国或瑞士。
误传5:在掉进黑洞的过程中,我会看到宇宙命运在我眼前闪过
假如你乘着飞船向黑洞撞去,远处有一个你的喷够目送你,那么你的这个朋友将永远也看不到你越过视界的那一刻。因为在视界附近,由于引力的作用,时间的流动变得很慢,在你接近视界的过程中,你的飞船发出的光线需要越来越长的时间才能到达那位朋友的眼睛。在视界处,这个时长变为无穷大,你发出的光线永远也到达不了朋友的眼睛了。
那么,这是否意味着你需要无穷大的时间才会撞到奇点上,而你可以看到宇宙的命运在你眼前闪过呢?不是的。对你来说,你也许需要花费一些时间到达视界,但只要越过了视界,那么须臾之间你就会到达“万物的终结之处”。在你看来,时间并没有变慢。你的朋友所看到的只是某种假象,也许你早已撞上了奇点,但你的朋友所看到的景象还是你正在接近黑洞。
另一方面,实际上,在你不断接近时视界的过程中,你的飞船所发出的光线的波长会越来越长。对你的朋友来说,也许起初还可以看到你的飞船在光学波段的影象,然后光学波段看不到了,只好在红外波段看,后来红外波段也看不到了,只能在无线波段看,到了最后,光线的波长被红移到非常大的程度,你的朋友用什么仪器都看不到你了。
在跌入黑洞的过程中,你所能看到的仅仅是被扭曲了的宇宙景象,因为黑洞造成的时空弯曲可能会使外部传来的光线发生扭曲。即便是进入到视界以内,你仍然可以看到(当然,如果你还活着的话)外面的星光。因为光线可以进入黑洞,只是出不去。也许在你看来,星空会有些扭曲,但决不会看到宇宙的命运的“快进”版本。
但是,假如我们可以用某种方法抵消黑洞的引力,使你的飞船恰好停留在视界处,则你将会看到宇宙在你眼前终了一生。当然,这仅仅是一种不可能的假设
参考资料:
国际相对论天体物理中心的一组科学家发现了一个证据,证明人马座A绝对不是一个巨大的暗开口,而是一团沉闷的物质。在他们发表在《皇家天文学会月刊:信件》上的论文中,他们描述了他们发现的证据以及如何面对考验。
很长一段时间以来,主流研究者一致认为,在银河系宇宙的焦点处有一个质量块,这个质量块是一个超大质量的暗开口,它被命名为人马座a。它的本质从来没有直接得到证实,无论如何,它是通过注意到它周围的机构的行为而得出的。在这项新的研究中,分析人士提出,另一种肿块可能会引起不同身体的类似反应,而且确实有助于澄清已经看到的一些异常现象。
早在2014年,天体物理学家就遇到了一个他们无法澄清的难题——一个被命名为G2的气体云移动到了一个离人马座a足够近的位置,它应该被湮灭,并被黑暗的开口拉进来。综合考虑,气体云安全地前进了。
在这项新的研究中,科学家们提出了这样一种解释:G2可以选择忍受它经过人马座A的漂移,理由是人马座A绝不是一个黑暗的开口,而是一团无趣的物质。为了做出这个决定,他们重新创造了银河系,在那里人马座a被一团无趣的物质取代,然后让它运行。通过这种方式,他们追踪到了银河系的运行方式,实际上与如果在其中间靠近S星的地方有一个黑暗的开口时运行的方式类似,例如,银河系外部辐射的旋转弯曲。专家们更进一步,建议用达基诺星系制造一个特别的质量,它将有一个类似费米子聚集的地方。如果它们以某种方式聚集在一起,重现就出现了,它们的性质基本上和暗开一样——特例是它的极限亮点。
黑洞这个词大概现在的三岁小孩也听到过,它的名气实在是太响了。但是,能够正确理解黑洞到底是什么的人其实并不多,对黑洞的各种误解也是普遍存在的。我要用三节的篇幅给你讲讲黑洞之谜。
由于黑洞的特殊性质,人们还没有直接观察到它们,但有足够的证据间接证实它们的存在。至于人坠入黑洞会发生什么,我们只能从理论上探索。不同黑洞的质量差别很大。直接从大质量恒星收缩的类恒星黑洞通常只有太阳质量的几到几十倍。银河系中心的超大质量黑洞是太阳质量的几十万倍,甚至是太阳质量的几百亿倍。由于质量的巨大差异,这两个黑洞产生不同的引力效应。
对于恒星黑洞来说,它们的潮汐效应是极端的。当一个人接近黑洞的表面(黑洞的距离是几美元到几十次黑洞的半径),身体的不同部位的引力效应差异很大,身体的不同部位和他们的距离。因此,人体会被黑洞的潮汐力拉伸,直到最终被黑洞粉碎并吞噬。所以,在这种情况下,掉入黑洞的人除了黑洞周围扭曲的天空外什么也看不见,而且很快就会被杀死,什么也看不见。
对于超大质量黑洞,它们的潮汐效应很小,所以人们可以接近黑洞并安全地穿过它的表面。当一个人接近超大质量黑洞的表面时,他也能看到黑洞附近扭曲的恒星背景。当光子层的半径是黑洞半径的15倍时,观察者很可能看到他的背部,因为从他背部反射出来的光子会在围绕光子层完全旋转后返回。
随着我们越来越接近超大质量黑洞的表面,观察者会发现周围的空间和时间越来越扭曲,直到它最终收缩到一个点,他将穿过黑洞的事件视界。一旦进入黑洞,没有人知道该观察什么,而广义相对论对它几乎一无所知。但可以肯定的是,当观察者足够接近中心奇点时,他也会被电流压碎。
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