首先,忘記這個描述。 黑洞本質上是一個四維的東西,是一個關於時空的物體,而不僅僅是空間上。 特別是史瓦西奇點,它不但是空間中的一個點,而且是時間中的一個時刻。 史瓦西視界內可以觀測到一個坍縮的宇宙,它隨著時間的流逝,任何地方的密度都會變得無窮大。 直到密度發散,世界線終止,不再有未來。 那個時間點就是奇點,而不是空間中的某一個點。 但是,這個整潔的影像只有在完美的球形對稱情況下才是正確的。 當一個黑洞有角動量時(即它是轉動的),它就已經不再是球對稱的了。 儘管徑向的密度在發散,而切向密度卻不是這樣。 這可以被想象成一個“環形”奇點,它既是真實的,同時也具有誤導性:如果你想用合適的繪圖軟體來繪製奇點的形狀,那麼它就是真實存在的;說它具有誤導性是因為,奇點仍然是一個時間上的時刻,而不是一個漂浮在空間中的幾何物件。 這所改變的是,黑洞視界內部是如何接近那個時刻的。 關於我的建議?忘掉點狀或環狀吧,除非你想研究史瓦西或克爾黑洞的四維時空幾何。 如果你想知道奇點是什麼,重要的不是它的形狀,而是它是一個時間上的未來時刻(這意味著視界內任何事物的時間會終結),而不是某個漂浮在空間裡的東西。 他們沒有想過,甚至沒有意向去陳述或是模擬內部結構的樣子。 實際上,最初的史瓦西解只是為了證明愛因斯坦方程有一個封閉形式的解。 點質量真空解的假設與許多其他物理方程的假設非常相似:在量綱不重要的情況下,認為點質量或電荷無量綱。 例如,計算木星圍繞太陽的軌道並不完全取決於是否知道木星或太陽的半徑。 質點依然可以很好地解決這個問題。 實際上,關於這些比牛頓的質點還多的解,包括愛因斯坦在內的所有物理學家都認為,這些封閉的形式的解實際上並不能預測黑洞的存在。 而這些證據是幾十年後透過觀察得到的。 在此之前,這些解主要是數學意義上的存在。 史瓦西解也可以用來計算行星的軌道,而且它能夠提供比牛頓更精確的解——大約是100億分之一。 目前對黑洞的研究主要依靠數值相對論,而不是封閉的模型。 它們不需要點質量或絕對真空,只需要大型計算機。 為什麼選擇數字相對論呢? 沒有人知道黑洞的內部結構,和它的質量與能量實際上是如何分佈的。 我們只知道進去的不會出來。 這就是“中心即未來”效應的來源:由於攜帶粒子的力無法離開質心,它們也就無法影響離質心較遠的事物。 唯一的方法就是接近。 所有的這些都是由到中心的距離決定的。 相反,由於光子可以繞中心執行,或沿一條直線運動,所以接收到的光子序列與發射出的光子序列是不一樣的。 正是在這個意義上,做到了“時間和空間交換位置”。 假如在不考慮潮汐力的情況下,你在一個沒有窗戶的盒子裡,並且不向外看,自由地墜入黑洞,你是看不出它與星際空間的區別的。 你所在的光子並沒有在軌道上執行,而是已經在向中心下落了。 若此時開啟一扇窗戶,你會注意到一個巨大的不同。 據我所知,黑洞概念上的奇點並不是零質量或擁有無限密度。 d=m/v且d->inf,即在任意質量大於零處,v->0 另外,我們看到的環狀圖並不是黑洞內部的景象,而是極端引力引起的空間劇烈彎曲的結果,因此,被僅僅足夠大的物體阻擋的光,會被彎曲成透過“摺疊”空間可以看到的樣子。 光在空間中只沿直線傳播,但是在空間彎曲的情況下它也會這樣。 你可以做一個模型:在一張紙上畫一條直線,把紙捲起來,看看這條線是什麼樣子的。 參考資料 1.Wikipedia百科全書 2.天文學名詞 FY: Fallon湘 作者: quora 如有相關內容侵權,請於三十日以內聯絡作者刪除 轉載還請取得授權,並注意保持完整性和註明出處 《為什麼有些科學家把無限密度點描述為黑洞內部的環狀物?》完,請繼續朗讀精采文章。 喜歡 科學報 cn-n.net,請記得按讚、收藏及分享。
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為什麼有些科學家把無限密度點描述為黑洞內部的環狀物?
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