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- 假如有星系文明的技术,那如何来建造一个黑洞呢?
- 直径一厘米的黑洞的质量有多大?
- 如果把地球压缩成一个弹珠这么大,地球能变成黑洞么?
- 黑洞周围会像中子星一样存在巨大磁场吗?
- 黑洞中的“四大金刚”,了解黑洞必备知识
1、假如有星系文明的技术,那如何来建造一个黑洞呢?
大多数黑洞形成于宇宙的早期阶段,宇宙中的黑洞仍然有合并的可能性,就像未来银河系与仙女系碰撞一样,最终形成一个大星系,这个大星系的核心可能是两个黑洞的大黑洞。因为黑洞不够大,所以没有足够的引力来聚集星系。
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。
几年后,科学家终于发现了X射线发射的真正源头,它是一颗伴星,质量约为太阳的7倍,但人们看不到它在哪里。显然,这可能是一个黑洞。到目前为止,人们对导致黑洞的原因有不同的解释。
Schartel说:找到一个来源是很好的,但是知道这种现象在宇宙中很常见,这将是一个真正的突破。未来更多数据将有助于解开超大质量黑洞和宿主星系之间复杂相互作用的细节,并解释天文学家观测到数十亿年来恒星形成的减少。
2、直径一厘米的黑洞的质量有多大?
如果假设一个直径为1厘米的黑洞是一个质量为太阳质量的黑洞,那么它的质量将会非常巨大,约为2x10^30千克。这个数字比人类熟悉的任何物体都要大得多,难以想象其重量有多大。
一个约为 1 厘米的黑洞,相当于一枚硬币的大小,其质量与地球大致相同。如果把这个黑洞放到地球,会发生什么?爆炸首先,并不是所有的地球都会被简单地吸入黑洞。
金星的质量和地球差不多,大约是87x10^21T,这样看来,这个超小型黑洞的质量其实和金星、地球的质量差不了多少。根据牛顿提出的万有引力定律,我们可以得出天体的引力有多大和体积无关,和质量、距离有关。
由此可见,所假设的质量一吨,直径一厘米还远远没有达到黑洞的级别。打个比方,其实就是三体中,水滴的水平吧。如果放到地球上,当然是无坚不摧的材料。
直径一厘米的黑洞质量可以达到4万亿亿吨左右。而如果太阳变成黑洞的话,其视界体积会达到直径六公里,这明显和地球变成黑洞是不成比例的,但是结果如此。
3、如果把地球压缩成一个弹珠这么大,地球能变成黑洞么?
依此计算,太阳的史瓦西半径约为3千米,就是说,如果把太阳压缩为一个半径为3千米的球形,它就会成为一个黑洞。而地球的史瓦西半径只有约9毫米,只是一个小玻璃球大小。
虽然理论上任何尺寸、任何质量的黑洞都允许存在,但在地球当前条件下,不可能成为一个黑洞。理论认为,黑洞是一个奇点,这个奇点是体积无限小、密度无限大(不是质量无限大),我们所知晓的物理定律在它这里都将失效。
太阳的史瓦西半径为3千米,也就是说,把太阳压缩成一个小城镇,太阳就会坍塌成黑洞。地球的史瓦西半径只有9毫米,这意味着,地球需要压缩到花生大小,才能坍塌成黑洞。
如果你是说恒星质量像地球一样能不能坍缩形成黑洞的话,回答是不行。黑洞形成有个质量临界的。一般25倍于太阳质量的大恒星才有可能形成黑洞,如果小于 只能形成 白矮星,中子星之类的高密度天体。
4、黑洞周围会像中子星一样存在巨大磁场吗?
星系中心的巨大黑洞周围,存在与日冕类似的黑洞冕。由于日冕会被磁场加热,因此一般认为黑洞冕加热源也是磁场。但迄今为止,尚未观测到黑洞周围的磁场。
所以说在黑洞周围肯定是存在一个强力的磁场,之所以会形成这样的局面,我们首先要明白,黑洞吸引周围的物质并不是单纯的依靠的自己的引力黑洞本身其实是在高速的旋转。
至于光线在“黑洞”附近会发生弯曲的现象,是因为光波本身就是一种频率很高的电磁波,光现象本质就是一种电磁现象,所以,光线在“黑洞”附近由于受其磁场引力作用而发生弯曲现象是很自然的。
黑洞,像中子星、白矮星和普通恒星一样,也有很强的磁场,当我们越接近视界面,或者说光无法逃逸的点,磁场就会变得越强。
5、黑洞中的“四大金刚”,了解黑洞必备知识
倍太阳质量的黑洞半径大约为30千米,这一数值可由万有引力定律来计算,以光速作为第二宇宙速度。如果这样的黑洞变重1000倍,则半径也随之变大1000倍。
黑洞源自恒星,我们的太阳最终的结局可能也是恒星。黑洞发展历程一般经过如下阶段,恒星耗尽氢燃料之后会探索外层炸飞变成超新星,然后再进一步就会形成黑洞。从外看黑洞,因为光逃逸不出来,所以是黑的。
在爱因斯坦提出广义相对论的场方程之后,1916年施瓦兹西尔德得到了球对称的施瓦西解。其半径与“牛顿黑洞”半径相同。由解此方程得到的黑洞称为“施瓦西”黑洞。由上面的半径公式我们还可以算出黑洞的密度。
在我们的脑海中黑洞可能是遥远而又漆黑的。 但英国著名物理学家霍金认为黑洞并不如大多数人想象中那样黑。 通过科学家的观测,黑洞周围存在辐射,而且很可能来自于黑洞,也就是说,黑洞可能并没有想象中那样黑。
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