黑洞的未来难以预测:或将吞噬地球不敢公布的秘密是什么?

cht 2023-11-17 8次阅读

  黑洞很容易让人望文生义地想象成一个大黑窟窿,其实不然。所谓黑洞,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。

  根据广义相对论,引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。

  而恒星的半径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。等恒星的半径小到一特定值(天文学上叫史瓦西半径)时,就连垂直表面发射的光都被捕获了。

  到这时,恒星就变成了黑洞。说它黑,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,似乎就再不能逃出。实际上黑洞真正是隐形的,等一会儿我们会讲到。

  与别的天体相比,黑洞是显得太特殊了。例如,黑洞有隐身术,人们无法直接观察到它,连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。

  那么,黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢?答案就是弯曲的空间。我们都知道,光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论,空间会在引力场作用下弯曲。

  这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线,而是曲线。形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。

  在地球上,由于引力场作用很小,这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围,空间的这种变形非常大。这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。

  在宇宙中每个星体的内部都在进行着激战,一方面是它本身固有的引力,这种引力使星体聚合变小;另一方面则是从星体的内核中释放出来的能量,它竭力要使星体爆炸分解。

  当星体的核能完全释放以后,由于只受引力的作用使星体的体积变小,但重量大的惊人,它周围的引力也会变得十分强大。

  甚至连星体周围的能量也不能从它那极度强大的引力场中逃逸掉,这时的星体就像隐身消失似的,因此在太空中形成了黑洞。

  近年来,天文学家们收集了大量的黑洞证据,其中特别重的黑洞质量是太阳质量的10亿倍,而特别轻的黑洞质量仅是太阳质量的几倍。最近他们发现了一类体积有月球那么大而质量居中的黑洞,其质量为100-10000太阳质量。


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