天文線上 就在牛頓那個時代,物質之間存在引力被最終確定,於是有了質量。 事實上,黑洞的存在是牛頓在發表《自然科學的數學原理》不久後提出的。 直到1915年愛因斯坦發表了他的廣義相對論,黑洞理論才真正得到大發展。 卡爾·施瓦茨希爾德在1916年對這一現象進行了第一次真正的研究,他匯出了黑洞施瓦茨希爾德半徑的方程(Rs = GM / c^2,其中Rs是施瓦茨希爾德半徑,g是牛頓的引力常數,m是黑洞的質量,c是光速)。 形成黑洞的物質在其自身的引力場下崩潰,就像一顆大恆星死亡時的情況。 如果所討論的物質足夠大,那麼它的引力將會非常大,所以它會克服所有其他試圖抵抗坍塌的力量,於是該物質會繼續收縮,直到它變成一個點,稱為奇點。 這一點將無限小,並且具有無限的密度。 對時空也有著巨大的影響,奇點將扭曲光線使得光不能從黑洞中逃逸,黑洞的黑由此而來。 在奇點中,已知的物理定律完全不奏效了,這就是為什麼花了這麼多時間和精力來研究宇宙的這些奇怪特徵。 施瓦茨希爾德半徑描述了黑洞的一個稱為事件視界的特性。 這是光能否從黑洞引力場中逃離的臨界點。 雖然黑洞內的奇點無限小,但黑洞看起來就像它的視界一樣大,而且對所有人來說都是如此。 當物質落入事件視界時,它就與其它的空間和時間部分隔離開來,並且實際上已經從我們這個宇宙中消失了。 一旦進入黑洞,物質將被撕裂成最小的亞原子成分,這些成分將被拉伸和擠壓,直到它們成為奇點的一部分,並相應地增加黑洞的半徑。 有趣的是,霍金證明了黑洞內部的物質並沒有完全與宇宙的其他部分隔離開來,如果給定足夠長的時間,黑洞會透過放射出它們所包含的物質的能量而逐漸溶解。 相關知識 黑洞是根據廣義相對論所推論、在宇宙空間中存在的一種質量相當大的天體和星體(並非是一般認知的「洞」概念)。 黑洞是由質量足夠大的恆星在核聚變反應的燃料耗盡後,發生引力坍縮而形成。 黑洞的質量是如此之大,它產生的引力場是如此之強,以致於大量可測物質和輻射都無法逃逸,就連傳播速度極快的光子也逃逸不出來。 由於類似熱力學上完全不反射光線的黑體,故名黑洞。 在黑洞的周圍,是一個無法偵測的事件視界,標誌著無法返回的臨界點,而在黑洞中心有一個密度趨近於無限的奇點。 當恆星內部氫元素全部核聚變完畢時,因燃料用完無法抵抗自身重力而開始向內塌陷,但隨著壓力越來越高,內部的重元素會重新開始燃燒導致瞬間膨脹,這時恆星的體積將暴增至原先的數十倍至百倍,這便是紅巨星,質量更大的恆星則會發生超新星爆炸,無論是紅巨星或是超新星,都會將外部物質全部吹飛,直到連重元素也燒完時,重力又會使得恆星繼續向內塌陷,最後形成一顆與月球差不多大小的白矮星,質量稍大的恆星則會形成中子星,會放出規律的電磁波,至於質量更大的恆星則會繼續塌陷,強大的重力使周圍的空間產生扭曲,最後形成「黑洞」。 直至當前為止,所發現質量最小的黑洞大約有3.8倍太陽質量。 參考資料 1.WJ百科全書 2.天文學名詞 3. physlink- Daniel Febrer 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 《當物質被拖進黑洞時,它會去哪裡,又會發生什麼事?》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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當物質被拖進黑洞時,它會去哪裡,又會發生什麼事?
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