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强势围观!5分钟,5个问答快速了解黑洞

时间:2020-03-06 12:16:53 作者: 来源:51区未解之谜网 手机阅读

强围观!在5分钟内,5个问答快速了解黑洞

天文学在线

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1。据我所知,没有可见光能从黑洞中逸出那么,x光是如何做到的呢?

没有光能从黑洞中逃脱——这是毫无疑问的x光和可见光也不例外。原因是x光无法从黑洞内部逃逸。在黑洞的外面有一些气体,它们在黑洞的万有引力下快速移动,产生摩擦,产生热量,产生x光和其他波长的电磁波。正是因为我们观察到的X射线来自外部黑洞,我们才能看到它们。

2。我思考我们的宇宙及其运作之谜,从而得出一个理论我知道许多类似的理论是否可行已经被研究过了。但是如果我幸运的话,我想知道你的想法和解释。

我想我们的星系(螺旋星系)是由一个黑洞和一个白洞实现的黑洞吸收物质,而白洞以同样的速度喷射物质。到目前为止,我们还不能观察或探测到这个白洞,所以我们还没有发现它的存在。然而,如果这个过程存在,我可以进一步假设星系的寿命是无限的——一个星系的旋臂正在消失,而另一个星系的旋臂正在逐渐形成。星系可以不断自我补充

接下来,想象我们可以站在足够远的太空中观察整个宇宙然后我们可能会发现所有的星系都形成了“宇宙旋臂”,从而形成了一个螺旋宇宙。螺旋宇宙也是通过黑洞和白洞实现的理论

可行吗?它能解释宇宙的加速吗?当黑洞加速时,我们观察到的物质是在黑洞附近吗?也许在黑洞内部的混乱中正在产生新的东西——它们从白洞中被喷射出来,并形成新恒星、行星和卫星的形成基础。

哇!你的问题几乎涵盖了我们宇宙的大部分——从星系到整个宇宙结构。你能从如此宏观的角度思考,真是太酷了!

让我们先来谈谈白洞你可能已经知道,白洞对应于爱因斯坦方程的解,它被认为是与黑洞相对而存在的。然而,在物理学中需要注意的一点是,一个解可以建立一个方程的事实并不意味着这个解存在于现实世界中。白洞可能就是这样一种解决方案——大多数天文学家和物理学家认为它们不会出现在真实的宇宙中。

现在继续讨论星系的螺旋结构当前的理论告诉我们,螺旋结构是由密度波引起的。密度波指的是一种通过物质起伏传播的物质波——你可以通过一个玩具弹簧来制造你自己的物质波。首先,和你的同伴握住玩具弹簧的一端,不要让它左右摆动,然后把几个弹簧圈捏在一起,然后松开它们。这些收缩的线圈会在玩具弹簧上展开,然后反射回来。在这个例子中,弹簧本身的位置没有改变,但是线圈依次收缩和放松,看起来像线圈沿着玩具弹簧来回移动。

星系中的旋臂看起来像那些线圈星系中恒星的速度与旋臂的速度不同,这意味着当一颗恒星绕着我们星系的中心运动时,它会交替出现在两个星系的旋臂上,有时会增加一个旋臂,然后离开,准备增加另一个旋臂。你的最后一个问题是关于宇宙中螺旋结构的可能性。天文学家绘制了大约10亿光年的宇宙图,发现星系排列成簇、线或洞。

3。我认为黑洞非常有趣我有很多关于黑洞的问题。如果两个具有相同引力效应的黑洞相遇,会发生什么?一个被另一个吸收了吗?还是两个黑洞在双倍重力下融合成一个巨大的黑洞?黑洞里的光怎么了?他们去哪里?他会回来吗?黑洞的引力能反方向作用,将它所吸收的一切物质排出吗?

黑洞似乎让每个人着迷——这是我当初选择天文学的原因之一。

关于黑洞的一个重要观点是,离它们很远,它们看起来就像相同质量的其他物质——但是一旦它们靠近它们,事情就会变得奇怪。因此,两个黑洞完全有可能像两颗恒星一样围绕对方运行。在这种情况下,两个黑洞碰撞并不是不可能的。如果两个质量相同的黑洞越来越接近,它们最终会碰撞,形成一个质量总和相同的新黑洞。

你可能早就知道了,但是天文学家口中的黑洞有两个关键部分——奇点和视界。地平线指的是黑洞的“出发点”——地平线内的一切都将留在黑洞内。在视界内的黑洞中心有一个奇点——它的体积接近于零,但它聚集了所有的质量。

因此,当光穿过黑洞的视界时,它被拉入奇点并被困在那里所有被黑洞吸收的物质和光最终将和黑洞本身的质量一起聚集在奇点。那么,就我们所知,他们永远不会入不敷出。

4。光速是已知最快的速度,那么黑洞是如何捕捉它的呢?

即使光速比宇宙中任何其他速度都快,它仍然无法逃脱黑洞引力的魔掌!为什么?

爱因斯坦告诉我们,真正的“重”物体,如黑洞,可以很容易地弯曲它们周围的空间,使其“下沉”我们可以想象宇宙是一个完全平坦的正方形毯子,通过四个角固定在空中如果你扔进一个重物,比如一块砖,毯子会向下弯曲,就像宇宙中一个重物引起的反应一样。当光——由一种叫做光量子的微小能量包组成——穿过这些凹陷的深孔时,它会试图沿着曲线绕过它,但有时它会落在重物所在的地方。这些由黑洞形成的凹陷深孔非常非常陡峭,即使是最快移动的光也无法逃脱!

5。我希望你能详细说明黑洞和白洞、反物质、虫洞之间的关系,以及物质进入黑洞的可能形式和可能变化,甚至是推测。我知道你能得到的关于黑洞的信息非常有限...因为黑洞的存在使物理定律失效,甚至导致奇怪的现象。然而,我将非常高兴听到你能提供的所有信息。

你是对的!基于我们现有的认知,我只能尽力做出如下解释:

A。白洞和虫洞

虫洞,也被称为穿越时空的“捷径”,是爱因斯坦广义相对论中一些方程的解,最早出现在我们的认知中。白洞可能是虫洞另一端的“源头”。然而,令人失望的是,第一个这样的解决方案表明,如果你试图通过虫洞,它会立即崩溃并粉碎你(也就是说,你的参与将使虫洞不再满足方程的解)20世纪80年代中期,卡尔·萨根的小说重新点燃了公众对穿越虫洞的热情。这部小说描述了一个安全旅行的虫洞,后来被改编成电影《接触》,你可能看过。卡尔·萨根是一位著名的科学家。他不想重复那些古老而毫无意义的科学术语,所以他邀请了他的朋友基普·索恩,一位在加州理工学院对广义相对论有着深厚知识的教授,来帮助他。索恩和他的同事因此获得了一些可能满足需求的解决方案,也就是说,有一些安全通过虫洞的可能性。然而,过客必须由一种总能量为负的所谓“奇怪”物质组成。这听起来不可思议,但也是一个合理的解释。

然而,有一个有趣的现象关于虫洞和超光速旅行在广义上。这种旅行意味着你可以在任何时候以超过光速的速度旅行,甚至回到过去(这是爱因斯坦相对论的结论)因此,如果你有一个可以穿越时空的虫洞,它将会导致一系列令人不安的悖论。祖父悖论是最著名的悖论之一:假设我是一个著名但卑鄙的科学家,我发明了一台时间机器,用它穿越过去,在我的祖父遇见他的祖母之前杀死他。但是一旦他被成功地杀死,他将不会生育,并且会有我的父亲。这意味着我不能发明一个时间机器来杀死我的祖父,这意味着他可以顺利地了解我的祖母,彼此相爱,生儿育女,并生下我。然后,我可以发明这样一个时间机器来杀死他,然后...你可以继续补充你的大脑——这个悖论使一些人相信时空旅行是无稽之谈,也就是说,你不能超越光速然而,事情往往不像看上去那么简单。

B。反物质

如果反物质落入黑洞,将会发生和正常物质一样的事情:它被拉伸、挤压,最后聚集在奇点以增加质量黑洞是公平和正义的终结者

c .黑洞中物质的形式和变化

一旦物质进入“视界”,它将被迫一路下滑至“奇点”,最终落入深处——在现有理论中,这一点被认为是力和密度无限的这意味着这是所有物质生命线的终点。然而,假设中所谓的无穷大对我们来说并不完美。还有其他的可能性请注意,最终的彻底毁灭可能永远不会不可避免。然而,有些人认为最终可以以夸克的形式形成不可思议的密度,至少有些人是贫穷的。我和一位研究量子理论和强引力的教授讨论了这个问题。他认为物质进入黑洞并不是不可能重塑另一个宇宙。这太疯狂了,很难找到一种方法来验证这些想法,但正是从这一点出发,思考黑洞的无限魅力就产生了。

参考

1。维基百科全书

2。天文术语

翻译:Riley

作者:Cole Miller

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