它极为庞大,让恒星四分五裂,就连光也无法逃脱它的引力。要接受黑洞存在的这件事是很困难的,当然,就数学方面而言是绝对不可能的,就让我们从黑洞是什么,开始解释吧。
当巨大的恒星进入它生命周期的尾声时,黑洞就会出现。它在最后会把所有资源用尽,让自己进一步的燃烧起来。像太阳这种较小的恒星只会冷却并成为棕矮星,但像是这种的恒星却过于庞大,它们非但不会冷却下来,反而会爆炸成为巨大的超新星。接着恒星的剩余部分,会在自身的引力作用下坍塌成一个密度无限大的点。
它会同时具备,极为庞大又很微小的特性。所产生出来的黑洞有着事件视界,这是太空中的黑暗区域,此处重力极大,甚至超过了光速。在事件视界之外还存在的吸积盘,这里的气体以惊人的速度旋转,并被黑洞吸引。而在事件视界,这个难以被人看透的面纱深处,则存在的密度变成无限大的点,而且它打破了我们理解的所有自然法则,这里就连数学也无法派上用场。因为他无法正确运算无穷大的数字,也就是说它应该是不可能发生的。
黑洞不仅会吞噬掉附近的物质,它还会把的每个微粒的所有信息也都吸收掉。在量子物理学中,信息是不可能就这么从现实中被删除的,但黑洞却能做到。尽管事实上黑洞会慢慢的蒸发掉,进而释放出其质量和能量,但他们也不会因此就将信息还给宇宙。
而这不应该有发生的可能性,也许天文学家,发现了看起来说就如同黑洞一般的东西,但数学也同时显现出。要是不打破许多自然法则的话,黑洞根本就无法存在。有些科学家还指出,奇点是不可能在潮间间内部形成的,恒星的发展反而应该没有黑洞出现。
如果信息不会就这么消失的话,那他可能会移到其他的地方去。有些模拟研究显示,黑洞那是没有轻一点的。在这些模拟当中,事件视界内的压力会增加到极限,然后突然变弱,这表示黑洞的中心还有其他的东西,也许就是一条能穿越时空的隧道。
我们就是从此处得出,白洞这个想法的,他们是黑洞的镜像双胞胎。它们会在周围喷出物质能量和信息,而且不会让任何东西,穿过事件视界就连光也不行。理论上来说,白洞应该是存在的,但在真正的宇宙中却找不到白洞的踪迹。它们也许是虫洞的出口,我们看不到,因为我们只能看到入口也就是黑洞,而白洞则位居其他我们无法触及的空间中,例如,在另一个宇宙中。
有些研究人员认为,我们需要用更容易想的东西,来取代不可能发生的奇点。根据他们的说法,黑洞充满了宇宙的另一个谜团,也就是暗能量,这马上就能解决两个问题。但是关于暗能量的未知部分,还有太多我们不能确定的地方。普朗克恒星也许是另一个能取代奇点的选择,这样的恒星会比一个密度无限大的点更大,而且还会包含所有黑洞事件视界和弄丢的信息。
普朗克恒星会随着时间过去而减少质量,它会变大,并在某个时间点碰到事件视界本身,而且会在所有剩余质量和信息爆炸时让黑洞消失。不管天文学家把黑洞称为什么,宇宙要是少了,它们可就不一样了。我们所知的每个银河系中心,都包含一个超巨大的黑洞。在其中,这些黑洞可能是在很久以前,当星系正要开始形成时就诞生了。他们也许具有毛的作用,让星系有了形状,并让它们保持在一起。要是少了它们的话,星系就不会存在或者会有着完全不同的面貌。否则的话,黑洞就可能是星系形成后才出现的,并造成了很大的破坏。
在这种情况下,它们光是因为在银河系中心,吞掉了很多东西,就会变得超大的了,因为这里一直会有新的恒星形成。如果又大又老的恒星在成为恒星黑洞的过程中并未爆炸,成为超新星的话。那么稀有的元素就不会扩散到整个宇宙,因此地球就永远不会有氮元素这些元素了,生命就永远不会在地球上形成,而我们也就不会存在了。
有些人认为,黑洞最后会把整个宇宙都给吞噬掉,所以如果它不是真的,也许是件好事,但事实是宇宙实在太大了,所以即使是最大的黑洞,也不会强大到把远处的恒星给吸过来。黑洞的存在,最早就是由爱因斯坦,在他1905到1915年间所建立的广义相对论中所预测的。
根据这个论点来看,黑洞应该是存在的,但是他们很难以任何形式的望远镜观察到。天文学家所寻找的并非是黑洞本身,而是受他们影响的恒星和气体云。有时天文学家会看到恒星绕着几乎看不见就会发出X光的大型物体旋转,而这就代表他们看到了黑洞。终于在2019年时,科学家们甚至拍到了一张黑洞的照片的有太多的证据,证实黑洞确实存在。
也许数学显示他们是不可能会发生的,但这也许是因为科学界仍对它们存在误解,只可惜要直接观察到黑洞的内部是不可能的事。即使我们找到了方法,能将探测针送到其中一个黑洞中,它也只会被黑洞的重力给碾碎。而就算它进入了事件视界,我们也无法从那里取得任何信息,真是个难题呢。
科普如此有趣,今天的内容就到这里了。关于黑洞,小伙伴们还有什么想法,欢迎给我留言。