一直以为黑洞是个洞的,请对号入座!

人间7月   2017-09-06 19:58

我们看到的所有关于黑洞的图片基本都源于艺术创作,图片中间一个黑黢黢的大洞,再加上黑洞本身的名字,大多数人都误以为黑洞真的就是那么一个的洞,我就以为了十几年,直到一次小伙伴问我si不si傻!

一直以为黑洞是个洞的,请对号入座!

艺术创作出的黑洞

我们都知道万有引力,假如一颗陨石看似将要和地球擦肩而过,如果说它的飞行速度不够快,就会被地球引力所捕获,撞向地球,而质量越大的天体其引力就会越大,掠过他的物体想要逃离,所需的速度就会越大,这就是我们所说的逃逸速度,如果当一个天体的质量跟它的半径达到一定的临界值,这个天体的逃逸速度达到了光速,我们就可以说这就是黑洞。

一直以为黑洞是个洞的,请对号入座!

科学家史瓦西

理论上来说很多天体都可以变成一个黑洞,比如说太阳的半径缩小到三千米时,地球半径变成9毫米时,他们就会成为黑洞,也就是需要一个物体的质量和其对应半径达到一定的临界值,这个半径就是史瓦西半径,任何物体都可以根据公式r=2GM/c^2来计算其史瓦西半径,据说多一个公式,会少一半读者,所以就不详解了(主要是我也讲不清楚)。

但实际上通常只有较大的恒星,在演化后期核聚变反应的燃料耗尽后,发生引力坍缩变得足够小才能够变成黑洞,其半径才能达到那个临界值,我们知道我们能够观察一个物体是因为其发出或者反射的光到达我们的眼睛,但这时候一颗恒星演化成黑洞,他的质量是如此之大、引力是如此之强,以致于任何物质和辐射都无法逃逸,就连传播速度最快的光也逃不出来,完全不反射光线,我们就形象地称之为黑洞。这时候我们再来讨论黑洞是不是一个洞就很简单了,答案就不用我说了吧!

再补充一点,其实引力的说法也并不是完全正确,之所以这样说,也是为了能够更好的理解,爱因斯坦广义相对论的解释引力实质上是物质对其周围空的一个扭曲,质量越大的天体,对周围时空的扭曲程度越大,就好比你在沙发上放一个大铁球,铁球会在沙发上压出一个坑,这时候你再拿出一颗小玻璃球从大铁球旁边滚过,如果说玻璃球的速度不够快那么就会掉进那个坑里,铁球越重,玻璃球掉进坑里可能性就越大,而在这里黑洞就是一个质量无比巨大的铁球。关于质量对时空扭曲所有的比喻,都只能是在三维空间甚至二维空间里打一个很粗浅的比方,真实的情况是想象不出来的,感兴趣可以去阅读相关的科普书籍。

一直以为黑洞是个洞的,请对号入座!

地球对周围时空的扭曲

就到这里吧,不必当成科普,就是茶余饭后瞎聊,不严谨的地方欢迎吐槽,反正我也无所谓!

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