01
按照爱因斯坦的相对论——当某一种物体的运行速度到达光速时,该物体的量量应该是无限大的。
如许就引出了一个有意思的问题:光自己的量量是无限大的吗?
若是光的量量是无限大的,那太阳光天天照在我们身上,为什么我们历来没有觉得到它的重量?
要答复那个问题,起首要理清一个概念,即:目前就人类文明所知的一切有量量的物量,其运动速度都不成能抵达光速(否则就形成时间相对静行了),只能无限接近光速;
只要“没有”(现实有没有存疑,姑且认为没有)量量的物量才气以光速运行。
但笃定认为光是没有量量的,又很武断。
因为宇宙中有一种天体,光陷进去了都逃逸不出来。
光那么牛逼,仍是干不外黑洞。
02
黑洞理论的提出时间是很早的。
1783年11月,英国天然哲学家、天文学家、地量学家约翰·米歇尔写了一封信给亨利·卡文迪许(第一个算出地球量量的人)。
米歇尔言明本身在万有引力定律的根底上又有一个新的斗胆的关于“暗星”的设法:
若是一颗天体的密度和太阳差不多,但它的半径却比太阳要大上五百倍。
那么,那颗天体外表的逃逸速度,将会超越光速。
所以,那颗天体本身的引力就会把一切物量全都牢牢的“吸附”住(包罗光也没法子反射回来),因而天文学家将看不见它,那使它成为宇宙中最奥秘的天体之一。
米歇尔关于“暗星”的设法,刚巧构建了黑洞最早的雏形。
而“黑洞”正式成为天文学名词,是由美国物理学家约翰·惠勒在1967年的一场会议中推广普及的。
03
宇宙中有无数个大小不等的黑洞,有些黑洞的大小可能仅仅相当于一座城市,但是它里面的密度却相当于一颗太阳。
黑洞是若何构成的呢?
黑洞的前身是一颗颗恒星。
恒星“接近灭亡”的时候,其内部核聚变反响会停行。
那时候,本来引力和重力的平衡将被突破。
重力削弱之后,引力向内挤压,构成恒星坍缩。
04
宇宙中并非所有的恒星城市坍缩成黑洞。
太阳最初就会酿成一颗既不发光也不发热的黑矮星,整个太阳系会一片死寂。
量量超越太阳8到25倍的恒星,在其后期会发作爆炸,爆炸时亮度极高,以至能够到达银河系可不雅测恒星的总亮度,那种现象就叫做“超新星发作”。
超新星爆炸会使那颗恒星的大部门物量都飞散进来,构成类似蟹状星云那种的云气。
蟹状星云
爆炸之后,尘埃及恒星的剩余物量又会从头在引力的感化下构成新的恒星,那就是尺度的“向死而生”。
而宇宙中能够演化成为黑洞的恒星,量量起码在30倍太阳量量以上,即便爆炸之后,它们的量量也能够到达太阳的3—4倍,足够发作反响。
一句话,量量不敷大,你就只要扑灭的份儿。
05
1054年,宋朝人就履历过超新星发作。
《宋会要·卷52》载:
至和元年七月二十二日,守将做监致仕杨维德言:
伏睹客星呈现,其星上微有荣耀,黄色。
谨案《黄帝掌握占》云:
客星不犯毕,明盛者,主国有大贤。
乞付史馆,容百官称贺。
诏送史馆。
嘉祐元年三月,司天监言:
客星没,客去之兆也。
初,至和元年蒲月,晨出东方,守天关,昼见如太白,芒角四出,色赤白,凡见二十三日。
06
理论上来说,物量进入黑洞以后,黑洞能够渐渐变大,黑洞的量量上限是能够无限大的。
不外,因为黑洞四周所存在的物量是有限的,所以它的量量也可能是有限的。
目前发现的宇宙中的更大黑洞,位于NGC3842星系中,间隔地球3.2亿光年,据揣测该黑洞的量量,约等于97亿颗太阳量量的总和。
07
超大量量恒星“死”后会酿成黑洞,那黑洞会“死”吗?
霍金曾解释过,他小我认为黑洞也是会死的,因为黑洞的量量也在蒸发。
霍金认为,每个黑洞在坍缩胜利后,它的核都有必然的温度,温度也不是恒定的,温度的凹凸和黑洞的量量成反比。
大黑洞温度低,蒸发性能弱;小黑洞温度高,蒸发性能强。
等黑洞蒸发到本身没有量量的时候,它也就“死”了。
08
黑洞事实是二维的仍是三维的?
如今没有切当的谜底。
目前的认知是:它是一个球体(因为它本来就是一颗恒星),实正阐扬感化的仍是它那反常的引力。
不外,新近的一些专家认为,我们所认识的一些黑洞,其实是一个膜,并非所谓的三维事物,但凡掉进黑洞里的工具,其实都集中在它的外表。
科幻小说老是想象着黑洞的别的一端毗连着白洞。
但凡掉进黑洞里的工具,会沿着黑洞的别的一头进来。
09
黑洞到底长什么样?
2017年4月,事务视界千里镜国际合做团队操纵散布在全球各地的8台毫米波千里镜构成干预阵列,连成一台虚拟口径到达地球大小的千里镜,对银河系中心的黑洞人马座A,和间隔地球5500万光年的M87星系中心的黑洞停止拍摄。
当然,我们看不到黑洞自己,人们不雅测到的,仅仅是黑洞可视界面四周的吸积盘发出的光。
颠末两年的数据处置,2019年4月10日,天文学家公布了人类汗青上的首张黑洞照片——M87中心的黑洞(图1)。
图1-外星系M87中心的黑洞
图2-银河系超大量量黑洞Sgr A*的首张照片,外形与M87大同小异
值得留意的是,本年5月12日公布的我们本身银河系中心地带超大量量黑洞Sgr A*(图2)的量量等于400万个太阳的总和。
不外虽然它的引力超强,它也仅仅是对附近及靠近它的天体具有强大的毁坏力,至于其他的天体,一样能够安之若素的存在。
10
美国《纽约时报》11月5日报导,美国科学家陈述说他们发现了离地球比来的黑洞。
位于蛇夫座的一颗恒星旁边,距地球1600光年。
《纽约时报》报导截图
各人不消担忧,那个间隔对地球来说仍是平安的,不消担忧被吸进去。