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关于黑洞的五个有趣事实!

qiyu6767863 发表于 2016-1-1 07:43:10 [ 上一主题] [下一主题]

三体网讯 小三



这是一张类星体中央的艺术插图,类星体现在被公认为早期宇宙新兴星系的中央黑洞,图片来源:NASA。

想象一下物质极度致密,以至于引力达到没有东西可以逃脱,不只是行星与恒星,连光线也难逃一劫,这就是黑洞。黑洞是广义相对论所预言的一种天体,目前还没办法直接观测,但能间接地感知到其存在。黑洞充满神秘与未知,或许以下五个关于黑洞的有趣事实可以带你了解这个怪物的冰山一角。

1.我们无法直接观测到一个黑洞



艺术家笔下的黑洞,图片来源:wikipedia。

连光都无法从黑洞中逃脱,可想而知黑洞是有多黑!也正因为黑洞实在太“黑”了,以至于我们无法直接观测到它,不论我们借助何种设备都是徒劳。要探测黑洞,关键在于观测其对周围环境的影响。比如一颗恒星一不小心被一个黑洞给逮着了,将会被黑洞拉扯并撕碎,最后被吞噬。在这个过程中,恒星的物质流向黑洞,越来越快,并释放出明亮的X射线,就像饱餐一顿的狮子打了一个嗝!



2.银河系中心是一个超大质量黑洞



人马座A的红外和X射线图,图片来源:NASA。

科学家们相信位于银河系中心的就是一个超大质量黑洞,而人马座A*可能就是此超重黑洞的位置。人马座A*周围星体的环绕速度比银河系内其他星体的速度都要快,还好我们的太阳系位于银河系第三悬臂的边缘,离这危险的怪物足够远。

3.垂死的恒星创造出恒星黑洞



一颗爆炸的恒星,图片来源:wikipedia。

我们的太阳在生命的末期会慢慢演化成一颗白矮星,然后安静地死去。但是,质量大于太阳20倍的恒星,在其生命的末期,燃料耗尽,过于强大的引力会使其坍塌,产生超新星爆发,最终坍塌剩下的核心将是一个致密的几乎没有体积的天体,它的名字就叫黑洞。

4.黑洞有着一系列的尺寸



一个双黑洞系统,一大一小的黑洞相互环绕,图片来源:arxiv.org。

宇宙中至少有三种类型的黑洞:

原生黑洞是最小的那一类,其尺寸大小从一个原子到一座山不等。恒星黑洞是最常见的一种黑洞,其质量超过太阳质量的20倍,在我们的银河系中大概有几十个这种黑洞。位于星系中央的超大质量黑洞,其质量至少是太阳质量的100万倍,至于这些怪物是怎么形成的,暂时超出人类的理解。

宇宙中最大的黑洞,惊得你脱水!





5.黑洞附近诡异的时间现象



高深莫测的相对论效应。

关于黑洞周围诡异的时间现象,举一个简单的例子。一个人(我们称之为不幸者)落入黑洞,同时另一个人(我们称之为幸运者)观察了这个过程。根据爱因斯坦的广义相对论,从幸运者的角度来看,不幸者的时间会越来越慢,而从不幸者的角度来看,他自己的时间是按照正常走的,而幸运者的时间却走得越来越快,这将是一个多么诡异的画面!

《三体》中有一段很有意思的片段,描述的是高Way落入黑洞样品的情形:

“高Way被吸入后,人们用遥控显微镜观察黑洞,发现黑洞的事件视界,也就是那个半径仅二十一纳米的微小球面上,有一个人影,那就是正在通过视界的高Way。根据广义相对论,对于一个遥远的观察者来说,事件视界附近的时间急剧变慢,落向视界的高Way掉落过程本身也变慢至无限长。但以高Way为参照系,他已经穿过了视界。更离奇的是,那个人影各部分的比例是正常的,也许是由于黑洞很小,潮汐力并没有作用到他身上。他被压缩到如此微小,但那一处的空间曲率也极大,所以不止一名物理学家认为视界上的高Way身体结构并没有遭到破坏,换句话说,现在他可能还活着。于是,保险公司拒绝支付死亡保险金。虽然从高Way自己的参照系看,他通过了视界,应该已经死去;但保险合同是以我们这个现实世界为参照系制定的,在这个参照系中无法证明高Way已经死了。甚至理赔都不行,保险理赔必须等事故结束后才能进行,高Way仍在向黑洞坠落中,事故还没有结束,永远也不会结束。”

这也正是所谓的“落入黑洞,你既死又活!”
来自: 手机APP客户端

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qiyu6767863 发表于 2016-1-2 10:49:47

沙发

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幻灵 发表于 2016-1-6 15:59:00

板凳

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