黑洞真的存在嗎? 如果存在, 為什麼沒有把所有天體吞噬?

仰望星空看到的點點繁星,它們都是銀河系內距離我們較近的

恆星

,也是宇宙中最基本的一類天體。太陽同樣是一顆普通的恆星,再加上它周圍的行星、矮行星、小行星以及彗星,行星周圍的衛星,這些天體都是看得見摸得著,真實存在的。但宇宙中有一些天體,它們是比較神秘的,例如

黑洞

,在很長一段時間內

科學家

都認為黑洞並不存在,只是數學公式中的一個產物。

什麼是黑洞?

黑洞的性質就是隻進不出,無論是能量還是資訊,黑洞一直扮演著吞噬者,任何進了黑洞的物質都沒有有機會再次出來。黑洞的存在是愛因斯坦廣義相對論的一個預言,目前已經被證明真實存在。雖然黑洞看不見摸不著,但是它的存在產生的引力效應是存在的,例如黑洞的引力透鏡效應、黑洞吞噬其它天體時會噴射出巨大的輻射流,到黑洞公轉的天體,不可能憑空運動,它的中心點雖然看不見天體,但是科學家知道它就在那裡。

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從牛頓的萬有引力出發可以理解黑洞這種天體的存在,現在人類發射航天器讓它們飛出地球,那麼就必須超過第二宇宙速度(11。2公里/秒),這樣才能逃脫掉地球的引力作用,速度小了根本飛不出地球。

那麼黑洞就是一種逃逸速度大於光速的天體,因此說光是無法從黑洞中傳播出來被我們看到的。有朋友可能看到這裡存在的問題,黑洞是天體,它的內部聚集著大量的物質也就是奇點,無限的緻密。它的引力作用讓所有物質無法逃出它的手掌心,畢竟有靜止質量的物體是達不到光速的,這是愛因斯坦說的。

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光具有波粒二象性,從粒子角度出發,光是有一份份的能量構成,也就是一個個光子,這些光子是沒有靜止質量的,那麼是如何被黑洞所束縛?其實這可以從愛因斯坦的廣義相對論出發來解釋,引力在廣義相對論裡是時空彎曲的外在表現。質量會讓時空發生彎曲,光雖然沿直線運動,但是在彎曲的時空光線也就是彎曲傳播的。

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要知道黑洞可是愛因斯坦廣義相對論場方程的一個特解,也算是愛因斯坦的預言之一,包括引力波在內這些預言早都已經被證實真實存在,宇宙中存在黑洞也存在引力波。

黑洞的種類

最常規的黑洞被認為是大質量恆星演化到生命後期形成的,經過超新星爆炸之後,大質量恆星會拋掉多餘的物質,剩下的聚集在中心不斷收縮,最終飯就變成了黑洞,這類黑洞也可以稱之為恆星級別的。隨著恆星內部核聚變的進行,最終演化變為白矮星、中子星和黑洞,這三種都是緻密星。

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科學家認為宇宙中的黑洞主要是這種辦法形成的,除此之外科學家還預言過原初黑洞的存在,這類黑洞最可能形成於宇宙大爆炸之後,由於高速強力的擠壓,讓一些物質聚集形成小黑洞,這類黑洞質量都比較小,但目前並沒有確定它們的存在。

第三種重量比較大,它們多存在於星系的中心位置,被認為是整個星系的凝聚力。例如銀河系的的中心就有超大質量黑洞,它的質量是太陽的數百萬倍。目前科學家對於超大質量黑洞的形成機制並沒有確定的結論,但普遍認為和黑洞的吞噬能力有關,畢竟黑洞吞噬其它天體可以不斷的壯大自己的質量與規模。

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為什麼天體沒有被吞噬?

黑洞吞噬天體過程科學家已經記錄過,尤其黑洞吞噬它伴星的情況最為常見,要知道宇宙空間中雙星系統以及三合星系統比較常見,像太陽這樣的孤獨恆星比價少見,如果雙星系統中的一顆恆星演化成為黑洞,那麼另外一顆恆星隨著時間的流逝,它會一點點被黑洞所吞噬,最終兩個天體合二為一。

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但我們要理解的是,黑洞雖然各種性質比較特殊,但它的本質逃脫不掉就是一顆恆星,它吞噬宇宙中的其它天體首先需要的是距離,如果天各一方即是黑洞非常強大,它也沒有辦法吞噬遠距離的天體。

至少從目前的趨勢來看,宇宙中的黑洞會越積越多,雖然可能存在著霍金輻射,讓黑洞擁有壽命,但那是非常漫長的事情,有一種宇宙學觀點認為宇宙發展到最後可能全都是黑洞,而這些黑洞因為霍金輻射的蒸發,最終宇宙將進入大熱寂狀態,一切都歸於死寂。

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說在最後

黑洞的存在已經是毋庸置疑的事實,有著充足的理論基礎,同時在宇宙中也透過側面的辦法驗證過黑洞的存在。雖然黑洞很強大可以吞噬一切,但前提是必須距離它足夠近,要知道黑洞也是一顆天體只不過比較特殊罷了!

文/小編,圖片來源網路侵刪。

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