宇宙黑洞是什么?宇宙里为什么会有黑洞

说到今晚第一张人类关于黑洞的照片,大家开始猜测黑洞长什么样子了?
但是说到黑洞,很多人只熟悉“黑洞”这个词,但它是什么,为什么会有黑洞呢?很少有人能回答 。今天我们就来说一说:黑洞是什么?
逃逸速度
世间有一句话:质量为王 。
这意味着天体在宇宙中的混合方式完全与它们自身的质量有关 。质量和关系呢?那是重力 。人之所以不能漂浮,是因为地球对人的引力作用 。那么如果你想逃离地球呢?
也不是不可能,只要速度够快,用牛顿万有引力公式计算,如果速度能达到11.2km/s,就可以逃离地球,流浪 。这个速度就是我们所说的第二宇宙速度 。宇宙第一速度其实就是绕地球飞行的速度 。

宇宙黑洞是什么?宇宙里为什么会有黑洞

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如果速度能达到16.7km/s,你就可以逃离太阳系去流浪 。这个速度称为宇宙第三速度 。
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事实上,这些宇宙速度也被称为逃逸速度 。也就是他们摆脱天体引力所需要的速度 。
此时,科学家们想知道 。根据相对论的基本假设,光速是最快的 。如果天体的逃逸速度是光速甚至大于光速,光就不能飞出去吗?
宇宙黑洞是什么?宇宙里为什么会有黑洞

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【宇宙黑洞是什么?宇宙里为什么会有黑洞】物理学家卡尔史派西在研究爱因斯坦广义相对论方程时,以光速逃逸速度推导出天体的半径 。这个半径称为斯派西半径 。
这个半径的大小取决于物体的质量 。例如:地球的史派西半径为9毫米,这意味着如果地球的质量保持不变,地球被压缩到一个骰子的大小,光就无法从地球表面逸出 。太阳的史派西半径只有3公里 。
后来,科学家惠勒将这种天体称为光无法逃离黑洞 。
黑洞形成了?
我知道黑洞的特性,但黑洞是如何形成的?
整个过程大概是这样的 。如果有一颗比太阳还大的恒星,它已经活了大半辈子,快要死了 。不过,它并没有直接消失,而是挣扎着,玩着火,在死前爆炸 。这种状态称为超新星爆炸 。
这一幕其实很壮观,瞎了眼也是微不足道的 。
最后它炸成了一个核心 。如果这个原子核的质量足够大,它会在引力的作用下变成一个黑洞 。
黑洞的脾气从何而来?
黑洞在许多天体中是出了名的猛烈 。根据广义相对论,质量会扭曲时空,因此周围的物体只能沿着弯曲的测地线移动 。
例如:地球绕太阳运动,本质上是太阳弯曲时空,地球沿测地线运动 。
不过,相比于黑洞,太阳不值一提,也就是说,黑洞之所以能吸收光,是因为它扭曲时空的作用太强了,远大于太阳,以至于光无法逃逸,事实上,没有什么可以逃脱 。
黑洞只能进出?
由于黑洞的这一特性,科学家认为黑洞只能进入,不能进入 。
后来一位伟大的科学家出面说:不!黑洞蒸发 。这位科学家就是霍金 。
他是这么认为的 。根据海森堡的测不准原理,在真空中瞬间会产生一对正负虚粒子 。因为能量守恒定律,这对正负虚粒子会在瞬间消失 。后来,科学家通过实验证实了这一现象 。科学家称这种现象为量子涨落 。
如果黑洞附近的真空中有量子涨落,有可能会吸进成对的正负虚粒子 。但是,在某些情况下,只有负能量的虚粒子被吸进去,而正能量的不是 。
此时,从外部观察,黑洞似乎在吐出带有正能量的虚粒子 。在这个过程中,黑洞一直在损失能量,也就是霍金辐射 。