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什么是黑洞?

admin 发表于 2022-4-12 12:00:03 显示全部楼层
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我们居住的宇宙充满了神秘。无论我们在宇宙中的哪个角落,都有未知的事物在等待着我们。也许没有什么比黑洞更神秘和有趣了。黑洞存在于人类知识的边缘,与已知和未知接壤。任何关于黑洞的讨论都必须首先从一个简单的问题开始:什么是黑洞?

定义黑洞
黑洞的科学定义相当简单。基本上,黑洞是任何具有引力的物体,它变得如此强大,以至于连光都无法逃脱。从理论上讲,任何有质量的物体如果变得足够密集,都可以变成黑洞。如果你将地球挤压到只有几英寸宽,密度会变得如此之高,以至于地球会变成一个黑洞。

物体变得足够致密以成为黑洞的距离称为史瓦西半径。史瓦西半径取决于物体的质量。例如,由于木星比地球大得多,它的史瓦西半径也更大。我们现在对黑洞是什么有了一个简单、科学的定义,但这个定义并没有告诉我们黑洞是如何形成的以及它们具有什么特征。

黑洞是如何形成的
这个宇宙中没有什么是永恒的。即使是星辰本身,也终将走到尽头。恒星如何停止存在取决于恒星的质量。对于宇宙中质量最大的恒星来说,黑洞的形成是它们最终的命运。每颗恒星,无论其质量如何,主要由氢和氦元素组成。每颗恒星都由一个称为核聚变的过程提供动力,其中恒星核心的极端温度和压力导致氢原子融合在一起形成氦原子。虽然恒星含有大量的氢,但它只是有限的数量。就像一辆用完汽油而无法加油的汽车一样,每颗恒星都会耗尽其主要燃料来源:氢气。当一颗恒星在其核心积极融合氢时,它产生巨大的能量来抵消恒星自身的引力,使恒星以平衡状态存在。当恒星开始耗尽氢时,平衡状态被打破,恒星在自身引力的作用下开始坍缩。恒星收缩,压力急剧上升。最终,单个原子之间的距离变得越来越小,直到它们之间几乎没有空间。这颗恒星最终到达了它的史瓦西半径并变成了一个黑洞。

黑洞的物理特征
黑洞的大小和质量可以不同。直接由恒星形成的较小质量的黑洞被称为恒星黑洞,它们的大小可以从比我们太阳大几倍到几千倍不等。宇宙中最大的单个物体是超大质量黑洞,它们是真正的宇宙庞然大物。超大质量黑洞的质量可以是太阳质量的一百万倍,也可以是太阳质量的十亿倍以上。然而,尽管它们之间存在一些物理差异,但每个黑洞都有一个共同点:一个称为事件视界的区域。宇宙中的每个黑洞都被称为事件视界的边界所包围。事件视界是重力变得如此强大以至于连光都没有的区域,这是宇宙中已知最快的事物,可以逃脱。在事件视界之外是一个空间区域,它是未知的定义。由于光无法逃脱,因此绝对无法知道事件视界之外发生了什么。视界内发生的事件无法与外部发生的事件相互作用。如果科学家要发现事件视界内发生的事情,他们将需要找到间接确定正在发生的事情的方法。至少在可预见的未来,黑洞将被神秘包围。如果科学家要发现事件视界内发生的事情,他们将需要找到间接确定正在发生的事情的方法。至少在可预见的未来,黑洞将被神秘包围。如果科学家要发现事件视界内发生的事情,他们将需要找到间接确定正在发生的事情的方法。至少在可预见的未来,黑洞将被神秘包围。

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