黑洞的形成原因和过程(宇宙中黑洞到底是什么东西)
黑洞是如何形成的?一篇文章让你了解什么是黑洞?
首先黑洞并不是一个黑色的洞,黑洞是一个密度很大的天体。
如果我们假设一个黑洞拥有地球一样的质量,那么这个黑洞的半径仅为3立方厘米。
这么高的密度是如何形成的呢?
黑洞是恒星死亡后的产物,恒星表面充斥大量的氢元素。
这部分氢元素在恒星的表面进行核聚变反应,从而释放了大量的能量(这也是为什么太阳能够发光发热的原因)。
氢元素经过核聚变反应形成了大量的氦,当氢元素消耗殆尽之后。
氦元素也会发生核聚变,直到最后生成铁元素为止,因为铁元素相当稳定,很难发生核聚变。
之后恒星在经历一个膨胀过程之后,正式坍缩成为了一颗恒星黑洞。
但需要注意的是,并不是所有恒星都会坍缩成一颗黑洞。
只有当恒星的质量足够大时,恒星才会坍缩成为一个黑洞。
为什么我们将此称之为黑洞呢?
这是因为黑洞的密度太大了,由牛顿的万有引力公式可以推算出。
黑洞对其他物体必然有强大的引力,这个引力连光都无法挣脱。
我们人眼之所以可以看见物体,是因为这个物体本身可以发光或者反射光线,光都无法从黑洞里逃离出来。
我们自然看不见黑洞,只能根据黑洞周围的环境进行推测。
那么光子在距离黑洞多远的距离才不会吸入其中呢?
其实爱因斯坦提出的爱因斯坦场方程可以解决这个问题,但场方程的求解是困难的。
在1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西成功的计算出了爱因斯坦场方程的真空解。
这个解表明,如果一个静态球对称星体实际半径小于一个定值,其周围会产生奇异的现象。
即存在一个视界(界面),一旦进入这个视界(界面),光子将无法逃离黑洞,而在这个界面之外光子可以逃离黑洞。
而这个球形界面的半径就被称为史瓦西半径。
1916年这是一个特殊的年份,再加上史瓦西是一个德国人,相信不少军事迷也能想到这时正处于第一次世界大战。
而史瓦西本人确实也是在战壕里算出的真空解。
黑洞是宇宙的终点吗?
黑洞拥有着强大的引力,连光都无法逃离它的引力,更别说其他天体了,当两个黑洞相遇时,他们会合并成一个更大的黑洞。
如果其他天体都只有被黑洞吞噬的命运,是否说最终整个宇宙的所有天体都将被黑洞吞噬,成为一个巨大的天体。
从而再次发生宇宙大爆炸,整个宇宙将进入一个新的循环。
当然这其实距离我们还很遥远,目前距离地球最近的黑洞是位于蛇夫座星系的盖亚BH1,距离地球约为1600光年,质量约为太阳的10倍。
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