奇闻异事
黑洞吞噬的东西去哪了(黑洞能活多少年)
被黑洞吞噬的星球物质,最终都到哪去了?
我们知道,引力的大小与距离的平方是反比例关系,因此当一个引力源作用于一个物体时,该物体不同部分受到的引力就各不相同,这样就会形成一个引力差,从而对物体产生撕扯的效果,这种效果也被称为“潮汐力”。
黑洞吞噬星球,并不是想象中的那样一口就吞掉,而是有一个过程。由于黑洞产生的“潮汐力”非常大,因此星球首先会被撕扯成碎片,然后这些碎片会陆陆续续被黑洞吸引过去。
在绝大多数情况下,被黑洞吞噬的星球的运动方向都不会径直地指向黑洞,所以星球被撕裂后产生的碎片通常都会一边围绕着黑洞旋转,一边向黑洞接近。
在这个过程中由于角动量守恒,这些碎片距离黑洞越近,其围绕黑洞旋转的速度就越快,与此同时,物质的密集程度也就越高,当达到一定程度的时候,大量的物质就会在黑洞附近形成一个围绕着黑洞高速旋转的盘状结构,这也被称为“吸积盘”。
在“吸积盘”中的物质,早已被黑洞产生的“潮汐力”撕裂成原子甚至亚原子状态,由于它们的速度各不相同,因此这些高速运动的物质之间就会因为剧烈的碰撞和摩擦而释放出极高的能量,进而产生大量的电磁辐射,正因为如此,我们才可以间接地观测到黑洞。
与此同时,“吸积盘”中的部分物质也可能因此获得足以摆脱黑洞引力场的能量,在磁场的约束下,这些物质会从黑洞的两极高速喷出,形成壮观的黑洞喷流。
看到这里肯定有人会问了,不是说任何物质都无法逃离黑洞吗?其实这是可以解释的。
黑洞不是洞,而是一个封闭的时空,在三维空间中,黑洞可以看成是一个球体,其中心位置有一个密度无限大、体积无限小的“奇点”(Singularity),而球体的表面和半径则分别称为“事件视界”(Event horizon)和“史瓦西半径”(Schwarzschild radius)。
从理论上来讲,任何进入了“事件视界”的物质就再也无法逃逸,而黑洞的“吸积盘”其实是位于“事件视界”之外的,所以在能量足够高的情况下,其中的物质就可以摆脱黑洞引力的束缚。
在过去的日子里,黑洞喷流这种现象已经被多次观测到,这也说明了,在星球被黑洞吞噬的过程中,有一部分物质确实没有真正地进入到黑洞内部。
当然了,星球的另一部分物质的确是被黑洞吞噬了,根据广义相对论,物质一旦进入了“事件视界”,就会不可避免地坠入位于黑洞中心位置的“奇点”,从此成为黑洞的一部分。那这是否就是这些物质最终的归宿呢?对此,著名物理学家霍金给出了否定的答案。
根据量子力学,真空并不是想象中的那样空无一物,而是存在着一种被称为“量子涨落”的现象,这种现象简单来讲就是,真空中会不停地产生正负虚粒子,它们总是会成对地产生,然后在极短的时间之内湮灭。
霍金据此推测出,当虚粒子对出现在黑洞的“事件视界”边缘的时候,有可能出现4种情况:1、虚粒子对正常湮灭;2、两个虚粒子同时被黑洞吞噬;3、负虚粒子被黑洞吞噬,正虚粒子逃逸;4、正虚粒子被黑洞吞噬,负虚粒子逃逸。
根据霍金的计算,在上述4种情况之中,第3种情况出现的概率最大,需要知道的是,负虚粒子携带的是负能量,因此在黑洞吞噬了负虚粒子之后,它的能量就减少了。那这些能量到哪里去了呢?当然就是被逃逸的正虚粒子带走了。
根据相对论质能等价原理,黑洞损失了能量,就相当于黑洞损失了质量,这就意味着,在上述的第3种情况发生之后,黑洞就会变小。
实际上,这种机制就被称为“霍金辐射”,霍金认为,黑洞会通过“霍金辐射”不断地“蒸发”,随着时间的流逝,宇宙中所有的黑洞迟早都会“蒸发”殆尽,而这也就意味着,那些真正被黑洞吞噬掉的星球物质,最终也会通过“霍金辐射”重新回到宇宙空间之中。
黑洞吞噬的东西去哪了?
黑洞吞噬的东西会以某种形式存在。
以霍金为首的科学家认为,落入黑洞未必就意味着彻底消失不见,因为格局物质守恒定律来看,有进的就必定就有出的。
科学家们可以肯定的是,落入黑洞中的物质,不会彻底地消失,它们肯定会以另一种方式和形象从一个洞口中出来,表面上像是消失了,其实会以另外一种形式存在,在某个时刻某个空间里再次出现。
扩展资料
按照霍金的理论,在量子物理中,有一种名为“隧道效应”的现象,即一个粒子的场强分布虽然尽可能让能量低的地方较强,但即使在能量相当高的地方,场强仍会有分布,对于黑洞的边界来说,这就是一堵能量相当高的势垒,但是粒子仍有可能出去。
霍金还证明,每个黑洞都有一定的温度,而且温度的高低与黑洞的质量成反比例。也就是说,大黑洞温度低,蒸发也微弱;小黑洞的温度高蒸发也强烈,类似剧烈的爆发。
参考资料来源:百度百科-黑洞 (时空曲率大到光都无法逃脱的天体)
黑洞吞噬进去的东西到哪了?
黑洞吞噬的东西并没有消失,而是在黑洞表面,“吞噬”就是物质被吸附到黑洞表面。
黑洞由于具有极大的密度,他对周围的物质就具有强大的吸引力,当物质接近他时,就会被吸附到黑洞上。
黑洞的研究:
1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西(KarlSchwarzschild)通过计算得到了爱因斯坦引力场方程的一个真空解,这个解表明,如果将大量物质集中于空间一点,其周围会产生奇异的现象,即在质点周围存在一个界面——“视界”。
一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱。这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒(JohnArchibaldWheeler)命名为“黑洞”。
被黑洞吸进去的东西去哪了
被黑洞吞噬的物体都被吸附到了黑洞表面,具体介绍如下:
1、黑洞吞噬的东西并没有消失,而是在黑洞表面,所谓的“吞噬”就是物质被吸附到黑洞表面。黑洞由于巨大的密度,对周围的物质具有强大的吸引力,当物质无限接近时,就会被吸附到黑洞上。
2、所谓的黑洞就是恒星自身坍缩,最终形成一个密度相当大的天体,所以黑洞中心也是一个这样密度相当大的天体。黑洞并不是有些人想象中的通道,这是一个正经的天梯,只不过有着超过光速的速度,所以连光都没办法逃离,整体看着就像一个巨大的空洞。
3、黑洞有着强大的吸引力,而黑洞不断的吸引物体,最终这些物质进入黑洞,并成为黑洞中的一部分,黑洞得质量也再不断的增加,质量足够庞大的黑洞可能会吞噬小的黑洞,两者成为更为庞大的存在。
4、一个黑洞的质量非常集中,在事件视界的地方,时空已经被拉伸到与原先垂直的地步,且在此后一直保持垂直。如果有东西掉进黑洞,就会永久的驻留在黑洞的内部,从外面看上去,这个东西就像穿入黑洞一般,其实是吸附到内部表面。
黑洞有能力吃掉恒星,这些被吃掉的物质去了哪里?
其实对我们来说现在大多数科学家都认为黑洞吃掉恒星之后,不会消耗物质了,而是以比分子更小的形式来重新的分散开,而且另一部分也会转化为能量,消失在空间之中,但是现在又有一些学者认为,这些物质很可能会转化为另一种形态来保留在这个宇宙空间之中,类似于反物质一般的存在,总的来说也是因为以下几个方面的原因。
1,那些黑洞有能力吃掉的恒星,大多数时候都会转变为更小的类分子结构来,被黑洞所吸收。
其实对我们来说,由于黑洞强大的吸引力,导致恒星在接近黑洞的时候已经被拆分成物质结构夸克,甚至有一部分会被化解为能量的形式散布在宇宙之中,所以对我们来说,那些被拆分的物质大多数时候都会散在宇宙之中。
2,现在有一些科学家认为那是要被吃掉物质,其实会以另一种的方式类似于能量体存在宇宙之中。
其实现在科学家认为黑洞制造恒星本身并无消失,也并非被黑洞所吸引而失了,被黑洞传送在另一个空间,以能量的形式寄托在宇宙之中,只是因为科学限制导致我们无法发现那些被黑洞强大引力所吃掉的恒星,以另一种形形式存在。
3,被黑洞有能力吃掉恒星,大多数时候吃掉物质,会一种反物质形态存在宇宙中。
现在科学家认为,宇宙中反物质了的数量可怕惊人,正因为如此啊,有不少科学,推断那些黑洞吃掉的恒星,大多数时候可能会被转化为另一种反物质形态,同时保存在宇宙之中,这种反物质的形态结构无法被我们所检测到,正因为如此那些物质本身没有消失,而是由另一种形态依旧的存在于物质中。
其实对于我们来说,大多数时候那些黑洞有能力制造的行情,并非全部以能量的形式,就算在宇宙之中,另一部分也可能会被拆分为更小的结构,依旧的保留在黑洞周围,而且好一部分可能会转化为另一种物质形态,类似于反物质的物质仍旧保存在雨露之中。
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