一、黑洞是一個(gè)怎樣的星體?
“黑洞”很容易讓人望文生義地想象成一個(gè)“大黑窟窿”,其實(shí)不然。所謂“黑洞”,就是這樣一種天體:它的引力場是如此之強(qiáng),連光也不能逃脫出來。
根據(jù)廣義相對(duì)論,引力場將使時(shí)空彎曲。當(dāng)恒星的體積很大時(shí),它的引力場對(duì)時(shí)空幾乎沒什么影響,從恒星表面上某一點(diǎn)發(fā)的光可以朝任何方向沿直線射出。而恒星的半徑越小,它對(duì)周圍的時(shí)空彎曲作用就越大,朝某些角度發(fā)出的光就將沿彎曲空間返回恒星表面。
等恒星的半徑小到一特定值(天文學(xué)上叫“史瓦西半徑”)時(shí),就連垂直表面發(fā)射的光都被捕獲了。到這時(shí),恒星就變成了黑洞。說它“黑”,是指它就像宇宙中的無底洞,任何物質(zhì)一旦掉進(jìn)去,“似乎”就再不能逃出。實(shí)際上黑洞真正是“隱形”的,等一會(huì)兒我們會(huì)講到。
那么,黑洞是怎樣形成的呢?其實(shí),跟白矮星和中子星一樣,黑洞很可能也是由恒星演化而來的。
我們?cè)?jīng)比較詳細(xì)地介紹了白矮星和中子星形成的過程。當(dāng)一顆恒星衰老時(shí),它的熱核反應(yīng)已經(jīng)耗盡了中心的燃料(氫),由中心產(chǎn)生的能量已經(jīng)不多了。這樣,它再也沒有足夠的力量來承擔(dān)起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下,核心開始坍縮,直到最后形成體積小、密度大的星體,重新有能力與壓力平衡。
質(zhì)量小一些的恒星主要演化成白矮星,質(zhì)量比較大的恒星則有可能形成中子星。而根據(jù)科學(xué)家的計(jì)算,中子星的總質(zhì)量不能大于三倍太陽的質(zhì)量。如果超過了這個(gè)值,那么將再?zèng)]有什么力能與自身重力相抗衡了,從而引發(fā)另一次大坍縮。
這次,根據(jù)科學(xué)家的猜想,物質(zhì)將不可阻擋地向著中心點(diǎn)進(jìn)軍,直至成為一個(gè)體積趨于零、密度趨向無限大的“點(diǎn)”。而當(dāng)它的半徑一旦收縮到一定程度(史瓦西半徑),正象我們上面介紹的那樣,巨大的引力就使得即使光也無法向外射出,從而切斷了恒星與外界的一切聯(lián)系——“黑洞”誕生了。
與別的天體相比,黑洞是顯得太特殊了。例如,黑洞有“隱身術(shù)”,人們無法直接觀察到它,連科學(xué)家都只能對(duì)它內(nèi)部結(jié)構(gòu)提出各種猜想。那么,黑洞是怎么把自己隱藏起來的呢?答案就是——彎曲的空間。我們都知道,光是沿直線傳播的。這是一個(gè)最基本的常識(shí)。可是根據(jù)廣義相對(duì)論,空間會(huì)在引力場作用下彎曲。這時(shí)候,光雖然仍然沿任意兩點(diǎn)間的最短距離傳播,但走的已經(jīng)不是直線,而是曲線。形象地講,好像光本來是要走直線的,只不過強(qiáng)大的引力把它拉得偏離了原來的方向。
在地球上,由于引力場作用很小,這種彎曲是微乎其微的。而在黑洞周圍,空間的這種變形非常大。這樣,即使是被黑洞擋著的恒星發(fā)出的光,雖然有一部分會(huì)落入黑洞中消失,可另一部分光線會(huì)通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達(dá)地球。所以,我們可以毫不費(fèi)力地觀察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一樣,這就是黑洞的隱身術(shù)。
更有趣的是,有些恒星不僅是朝著地球發(fā)出的光能直接到達(dá)地球,它朝其它方向發(fā)射的光也可能被附近的黑洞的強(qiáng)引力折射而能到達(dá)地球。這樣我們不僅能看見這顆恒星的“臉”,還同時(shí)看到它的側(cè)面、甚至后背!
二、黑洞有個(gè)什么性質(zhì)?
黑洞有非常強(qiáng)的引力.在黑洞里就連光都無法逃出來
三、白洞和黑洞的性質(zhì)有什么不同?
我們知道,由于黑洞擁有極強(qiáng)的引力,能將附近的任何物體一吸而盡,而且只進(jìn)不出。如果,我們將黑洞當(dāng)成一個(gè)“入口”,那么,應(yīng)該就有一個(gè)只出不進(jìn)的“出口”,就是所謂的“白洞”。黑洞和白洞間的通路,也有個(gè)專有名詞,叫做“灰道”(即“蟲洞”)。雖然白洞尚無發(fā)現(xiàn),但在科學(xué)探索上,最美的事物之一就是許多理論上存在的事物,后來真的被人們發(fā)現(xiàn)或證實(shí)。因此,也許將來有一天,天文學(xué)家會(huì)真的發(fā)現(xiàn)白洞的存在喔!
四、黑洞詳細(xì)信息是什么?
黑洞廣義相對(duì)論預(yù)言的一種特別致密的暗天體。大質(zhì)量恒星在其演化末期發(fā)生塌縮,其物質(zhì)特別致密,它有一個(gè)稱為“視界”的封閉邊界,黑洞中隱匿著巨大的引力場,因引力場特別強(qiáng)以至于包括光子在內(nèi)的任何物質(zhì)只能進(jìn)去而無法逃脫。形成黑洞的星核質(zhì)量下限約3倍太陽質(zhì)量,當(dāng)然,這是最后的星核質(zhì)量,而不是恒星在主序時(shí)期的質(zhì)量。除了這種恒星級(jí)黑洞,也有其他來源的黑洞——所謂微型黑洞可能形成于宇宙早期,而所謂超大質(zhì)量黑洞可能存在于星系中央。(參考:《宇宙新視野》)
黑洞不讓任何其邊界以內(nèi)的任何事物被外界看見,這就是這種物體被稱為“黑洞”的緣故。我們無法通過光的反射來觀察它,只能通過受其影響的周圍物體來間接了解黑洞。雖然這么說,但黑洞還是有它的邊界,即“事件視界(視界)”。據(jù)猜測,黑洞是死亡恒星的剩余物,是在特殊的大質(zhì)量超巨星坍縮時(shí)產(chǎn)生的。另外,黑洞必須是一顆質(zhì)量大于錢德拉塞卡極限的恒星演化到末期而形成的,質(zhì)量小于錢德拉塞卡極限的恒星是無法形成黑洞的。(有關(guān)參考:《時(shí)間簡史》——霍金 (英國)著)
五、關(guān)于黑洞的資料五十字
黑洞(Black hole},即一個(gè)大于太陽質(zhì)量三倍的恒星燃料耗盡時(shí),內(nèi)部燃料不足以支撐外殼,以導(dǎo)致形成星體坍塌現(xiàn)象,并且形成一個(gè)體積小,質(zhì)量大,密度大的天體,經(jīng)過很久的過程坍塌的一定程度就會(huì)形成黑洞。注意,黑洞并不是一個(gè)洞,它只是引力大,將周圍的天體吸進(jìn)奇點(diǎn),最后,黑洞燃料耗盡時(shí),就會(huì)摧毀奇點(diǎn)的所有東西,并釋放。
資料:自己原創(chuàng)
