黑洞是什么,黑洞是什么原理 _教育知识

黑洞是什么1

文章插图
黑洞是现代广义相对论中，存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大，使得视界内的逃逸速度大于光速。故而， “黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体” 。
黑洞是一种宇宙中的物理现象，就宇宙来讲，只要是靠近黑洞的物质，包括光以及任何形式的能量波，都会因为黑洞巨大的引力而无所遁形，就算是光，也无法逃掉黑洞的引力。
黑洞是什么？怎么形成的？黑洞里面是什么样子？2问：黑洞通向哪里？
答：让我们从黑洞是什么开始回答这个问题。
黑洞产生于庞大恒星的陨落。恒星的质量非常大，这意味着恒星的引力也非常大，正是引力使你可以站在地球上，而不会飘向太空。
图解：位于M87中心的超大质量黑洞，推估质量达太阳的数十亿倍。这是人类史上第一张直接对黑洞观测的天文影像，由事件视界望远镜所拍摄，发表于2019年4月10日。
恒星是由大量灼热的气体组成的星体，释放出大量的热量，从里往外地推动恒星。
通常来说，引力产生的拉力和热力产生的推力会彼此平衡，但是随着恒星“渐入暮年” ，它将燃尽内部的燃料，推力也会逐渐减小。此时引力大获全胜，恒星所有的物质由于引力被向内拉去，最终成为一个点，就是我们所说的黑洞。
黑洞无法逃离
因为黑洞是由大量物质挤在很小的空间而形成的（用物理学语言说叫做密度很大），它能够产生巨大的引力，吸引一切靠近它的东西。
它产生的拉力非常强大，如果你过于靠近它，甚至拼尽全力快速经过它，都免不了被吸过去的命运。这被航天学家称作黑洞表面，一旦落入黑洞表面就绝无可能逃离。
图解：大麦哲伦云面前的黑洞（中心）的模拟视图。请注意引力透镜效应，从而产生两个放大，以星云最高处扭曲的视野。银河系星盘出现在顶部，扭曲成一个弧形。
黑洞之所以叫做黑洞，是因为如果我们给黑洞拍一张照片，照片上什么也看不到，没有光线能够从黑洞中逃逸出来，而相机的原理就是记录光线，你只能看到黑洞周围黑黢黢的一个环。
图解：上：艺术家描绘超大质量黑洞从邻近的星体上抽走物质。左下：超大质量黑洞的X光映像。右下：超大质量黑洞的光学映像。
可惜的是，没有照相机能做到。航天学家们只能通过黑洞拉扯物体，趁物体尚未被完全吸进去的过程来一窥其貌。没有办法看到黑洞里面的样子
所以，黑洞通向何方？
图解：超大质量黑洞从吸积盘中吸积的概念图。
现在，让我们来回答这个大问题：当你进入黑洞之后，会发生什么？答案目前尚不可知，但我们正在试着解答！
一个说法认为，黑洞是虫洞的大门，虫洞连接着两个平行的空间，这意味着你可以跳进黑洞，然后来到宇宙的另一个角落，甚至是一个与我们的宇宙完全不同的平行宇宙。
图解：若地面附近有一个虫洞，它可能是这样的
航天学家花了大量的时间试图描绘虫洞的结构和原理，但除非能找到真正“看到”黑洞的方法，否则我们永远无法得知进入黑洞后是怎样的情景。
也许有一天你会变成一个科学家，解决这些未解之谜，所以继续探索这些神奇的问题吧！
相关知识延伸阅读
在广义相对论中，白洞是一种理论推测出来的时空区域，物质与光线无法进入这个区域中，但是可以从这个区域中向外出现。白洞的性质与黑洞相反，光与物质可以进入黑洞中，但是无法从黑洞中离开。这个理论最早由伊戈尔·德米特里耶维奇·诺维科夫在1964年根据对史瓦西解的计算，而提出这个假设。
图解：最大扩展黑洞时空结构图。水平方向是空间，垂直方向是时间。