強勢圍觀！5分鐘，5個問答快速了解黑洞
2023-04-01 07:44:27 4
強圍觀！在5分鐘內，5個問答快速了解黑洞
天文學在線
15833709901。據我所知，沒有可見光能從黑洞中逸出那麼，x光是如何做到的呢？
沒有光能從黑洞中逃脫——這是毫無疑問的x光和可見光也不例外。原因是x光無法從黑洞內部逃逸。在黑洞的外面有一些氣體，它們在黑洞的萬有引力下快速移動，產生摩擦，產生熱量，產生x光和其他波長的電磁波。正是因為我們觀察到的X射線來自外部黑洞，我們才能看到它們。
2。我思考我們的宇宙及其運作之謎，從而得出一個理論我知道許多類似的理論是否可行已經被研究過了。但是如果我幸運的話，我想知道你的想法和解釋。
我想我們的星系(螺旋星系)是由一個黑洞和一個白洞實現的黑洞吸收物質，而白洞以同樣的速度噴射物質。到目前為止，我們還不能觀察或探測到這個白洞，所以我們還沒有發現它的存在。然而，如果這個過程存在，我可以進一步假設星系的壽命是無限的——一個星系的旋臂正在消失，而另一個星系的旋臂正在逐漸形成。星系可以不斷自我補充
接下來，想像我們可以站在足夠遠的太空中觀察整個宇宙然後我們可能會發現所有的星系都形成了「宇宙旋臂」，從而形成了一個螺旋宇宙。螺旋宇宙也是通過黑洞和白洞實現的理論
可行嗎？它能解釋宇宙的加速嗎？當黑洞加速時，我們觀察到的物質是在黑洞附近嗎？也許在黑洞內部的混亂中正在產生新的東西——它們從白洞中被噴射出來，並形成新恆星、行星和衛星的形成基礎。
哇！你的問題幾乎涵蓋了我們宇宙的大部分——從星繫到整個宇宙結構。你能從如此宏觀的角度思考，真是太酷了！
讓我們先來談談白洞你可能已經知道，白洞對應於愛因斯坦方程的解，它被認為是與黑洞相對而存在的。然而，在物理學中需要注意的一點是，一個解可以建立一個方程的事實並不意味著這個解存在於現實世界中。白洞可能就是這樣一種解決方案——大多數天文學家和物理學家認為它們不會出現在真實的宇宙中。
現在繼續討論星系的螺旋結構當前的理論告訴我們，螺旋結構是由密度波引起的。密度波指的是一種通過物質起伏傳播的物質波——你可以通過一個玩具彈簧來製造你自己的物質波。首先，和你的同伴握住玩具彈簧的一端，不要讓它左右擺動，然後把幾個彈簧圈捏在一起，然後鬆開它們。這些收縮的線圈會在玩具彈簧上展開，然後反射回來。在這個例子中，彈簧本身的位置沒有改變，但是線圈依次收縮和放鬆，看起來像線圈沿著玩具彈簧來回移動。
星系中的旋臂看起來像那些線圈星系中恆星的速度與旋臂的速度不同，這意味著當一顆恆星繞著我們星系的中心運動時，它會交替出現在兩個星系的旋臂上，有時會增加一個旋臂，然後離開，準備增加另一個旋臂。你的最後一個問題是關於宇宙中螺旋結構的可能性。天文學家繪製了大約10億光年的宇宙圖，發現星系排列成簇、線或洞。
3。我認為黑洞非常有趣我有很多關於黑洞的問題。如果兩個具有相同引力效應的黑洞相遇，會發生什麼？一個被另一個吸收了嗎？還是兩個黑洞在雙倍重力下融合成一個巨大的黑洞？黑洞裡的光怎麼了？他們去哪裡？他會回來嗎？黑洞的引力能反方向作用，將它所吸收的一切物質排出嗎？
黑洞似乎讓每個人著迷——這是我當初選擇天文學的原因之一。
關於黑洞的一個重要觀點是，離它們很遠，它們看起來就像相同質量的其他物質——但是一旦它們靠近它們，事情就會變得奇怪。因此，兩個黑洞完全有可能像兩顆恆星一樣圍繞對方運行。在這種情況下，兩個黑洞碰撞並不是不可能的。如果兩個質量相同的黑洞越來越接近，它們最終會碰撞，形成一個質量總和相同的新黑洞。
你可能早就知道了，但是天文學家口中的黑洞有兩個關鍵部分——奇點和視界。地平線指的是黑洞的「出發點」——地平線內的一切都將留在黑洞內。在視界內的黑洞中心有一個奇點——它的體積接近於零，但它聚集了所有的質量。
因此，當光穿過黑洞的視界時，它被拉入奇點並被困在那裡所有被黑洞吸收的物質和光最終將和黑洞本身的質量一起聚集在奇點。那麼，就我們所知，他們永遠不會入不敷出。
4。光速是已知最快的速度，那麼黑洞是如何捕捉它的呢？
即使光速比宇宙中任何其他速度都快，它仍然無法逃脫黑洞引力的魔掌！為什麼？
愛因斯坦告訴我們，真正的「重」物體，如黑洞，可以很容易地彎曲它們周圍的空間，使其「下沉」我們可以想像宇宙是一個完全平坦的正方形毯子，通過四個角固定在空中如果你扔進一個重物，比如一塊磚，毯子會向下彎曲，就像宇宙中一個重物引起的反應一樣。當光——由一種叫做光量子的微小能量包組成——穿過這些凹陷的深孔時，它會試圖沿著曲線繞過它，但有時它會落在重物所在的地方。這些由黑洞形成的凹陷深孔非常非常陡峭，即使是最快移動的光也無法逃脫！
5。我希望你能詳細說明黑洞和白洞、反物質、蟲洞之間的關係，以及物質進入黑洞的可能形式和可能變化，甚至是推測。我知道你能得到的關於黑洞的信息非常有限...因為黑洞的存在使物理定律失效，甚至導致奇怪的現象。然而，我將非常高興聽到你能提供的所有信息。
你是對的！基於我們現有的認知，我只能盡力做出如下解釋:
A。白洞和蟲洞
蟲洞，也被稱為穿越時空的「捷徑」，是愛因斯坦廣義相對論中一些方程的解，最早出現在我們的認知中。白洞可能是蟲洞另一端的「源頭」。然而，令人失望的是，第一個這樣的解決方案表明，如果你試圖通過蟲洞，它會立即崩潰並粉碎你(也就是說，你的參與將使蟲洞不再滿足方程的解)20世紀80年代中期，卡爾·薩根的小說重新點燃了公眾對穿越蟲洞的熱情。這部小說描述了一個安全旅行的蟲洞，後來被改編成電影《接觸》，你可能看過。卡爾·薩根是一位著名的科學家。他不想重複那些古老而毫無意義的科學術語，所以他邀請了他的朋友基普·索恩，一位在加州理工學院對廣義相對論有著深厚知識的教授，來幫助他。索恩和他的同事因此獲得了一些可能滿足需求的解決方案，也就是說，有一些安全通過蟲洞的可能性。然而，過客必須由一種總能量為負的所謂「奇怪」物質組成。這聽起來不可思議，但也是一個合理的解釋。
然而，有一個有趣的現象關於蟲洞和超光速旅行在廣義上。這種旅行意味著你可以在任何時候以超過光速的速度旅行，甚至回到過去(這是愛因斯坦相對論的結論)因此，如果你有一個可以穿越時空的蟲洞，它將會導致一系列令人不安的悖論。祖父悖論是最著名的悖論之一:假設我是一個著名但卑鄙的科學家，我發明了一臺時間機器，用它穿越過去，在我的祖父遇見他的祖母之前殺死他。但是一旦他被成功地殺死，他將不會生育，並且會有我的父親。這意味著我不能發明一個時間機器來殺死我的祖父，這意味著他可以順利地了解我的祖母，彼此相愛，生兒育女，並生下我。然後，我可以發明這樣一個時間機器來殺死他，然後...你可以繼續補充你的大腦——這個悖論使一些人相信時空旅行是無稽之談，也就是說，你不能超越光速然而，事情往往不像看上去那麼簡單。
B。反物質
如果反物質落入黑洞，將會發生和正常物質一樣的事情:它被拉伸、擠壓，最後聚集在奇點以增加質量黑洞是公平和正義的終結者
c .黑洞中物質的形式和變化
一旦物質進入「視界」，它將被迫一路下滑至「奇點」,最終落入深處——在現有理論中，這一點被認為是力和密度無限的這意味著這是所有物質生命線的終點。然而，假設中所謂的無窮大對我們來說並不完美。還有其他的可能性請注意，最終的徹底毀滅可能永遠不會不可避免。然而，有些人認為最終可以以夸克的形式形成不可思議的密度，至少有些人是貧窮的。我和一位研究量子理論和強引力的教授討論了這個問題。他認為物質進入黑洞並不是不可能重塑另一個宇宙。這太瘋狂了，很難找到一種方法來驗證這些想法，但正是從這一點出發，思考黑洞的無限魅力就產生了。
參考
1。維基百科全書
2。天文術語
翻譯:Riley
作者:Cole Miller
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