黑洞,是目前為止科學家們發現的 最詭異最神秘的天體。在2019年之前,科學家對于黑洞的認知基本上都停留在理論上,是基于愛因斯坦廣義相對論的一種猜測,從來沒有探測到黑洞的存在。
直到三年前,科學家終于拍攝到了人類曆史上第一張黑洞照片,從而證明黑洞确實存在。
黑洞,表現得并不像字面意思那樣,它并不是黑的,也不是“一個洞”。相反,黑洞周圍非常明亮,那是黑洞的吸積盤,中心部分由于連光線都逃脫不了,确實是黑的。黑洞其實也是一種天體,是恒星死亡後的“墳墓”,大質量恒星死亡之後向内坍縮最終形成了黑洞。
黑洞都有自己的事件視界,也就是以黑洞奇點為圓心,黑洞的史瓦西半徑為半徑的球面。一個天體的史瓦西半徑就是逃逸速度為光速時的半徑。
可以通俗這樣理解:一旦越過黑洞的事件視界,就永遠沒有回頭路,要想逃脫,隻能以超光速飛行才行,但超光速是不現實的。
廣義相對論告訴我們,物質可以造成時空的彎曲,事實上确實如此,科學家們早就證實了時空的彈性,就像彈簧床那樣。也就是說,物質告訴時空如何彎曲,而時空告訴物質如何運動。
質量越大的天體對時空的彎曲程度越明顯,而黑洞這種奇異天體可以把時空彎曲到極限,任何物質一旦進入黑洞彎曲的時空中,都無法逃脫。
一提到黑洞,我們就會想到黑洞吞噬物質的畫面。實際上黑洞尤其是超大質量黑洞周圍有很多天體,大部分都是恒星。但由于恒星運動速度很快,一般不會被黑洞吞噬。但如果由于碰撞等原因運動軌道發生改變,就可能被黑洞無情吞噬。
那麼,被黑洞吞噬的物質最終都去哪裡了呢?總不會無緣無故地消失吧?
如今我們知道,雖然黑洞會不停地吞噬物體,但最終也會通過霍金輻射蒸發完畢。那麼黑洞消失之後,被黑洞吞噬的物體哪裡去了?
對于這個問題,科學家隻能去猜測。
一種觀點認為,吞噬的物體以黑洞蒸發的形式消失了,因為在黑洞蒸發的過程中,不斷向外輻射能量,而能量和質量本身就是一個東西。
還有一種猜測更加具有科幻色彩,認為不僅僅存在黑洞,還有更詭異的天體存在:白洞。白洞與黑洞的性質相反,黑洞無情地吞噬物體,而白洞不斷地向外“吐”物體。更有一種觀點直接把黑洞白洞蟲洞當成一個整體,黑洞和白洞通過蟲洞連接,黑洞吞噬物體,然後穿越蟲洞之後,通過白洞出來,到達另一個世界,另一個宇宙。
不過,白洞的概念僅僅是一種假說,比黑洞更詭異的是它很難得到驗證。
或許,我們應該換個思維方式。事實上我們仍舊可以把黑洞看做是“恒星”,隻不過是恒星的“屍體”罷了。從這點來看,被黑洞吞噬的物體(也就是被黑洞的引力吸引)自然會成為黑洞的一部分,就像地球通過引力把我們吸在地上一樣,我們就成了地球的一部分。
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