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黑洞是什么?

类别:生活常识百科 时间:2023-02-15 00:38:36 点击:313

  黑洞是现代广义相对论中,存在于宇宙空间中的一种天体,是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小,热量无限大的奇点和周围一部分空空如也的天区,这个天区范围之内不可见。

  黑洞是宇宙中一种非常特殊的天体,它的时空曲率非常大,大到连光都无法逃脱。这句话不是太好懂,打两个简单的比方。比如站在地面上扔石头,无论你用多大的力气,石头都会落回到地面,原因是因为石头的速度不够大,没有超过地球的“逃逸速度”。这个“逃逸速度”指的是描述一个天体引力强弱的一种量,它是取决于这个天体的质量以及它的大小。设想宇宙里边有一种天体,它的质量非常的大,但是大小又非常的小,那么这就意味着它的引力就非常的强,它的逃逸速度如果是大于或者等于光速的话,那么即使天体本来是发光的,光子也逃脱不出这个天体对它的引力的束缚,所以这个天体看起来就是黑的,这就是黑洞。

  对于黑洞的严格意义上的研究,应该从1915年算起,那一年爱因斯坦提出来了著名的广义相对论。第二年德国的物理学家卡尔·史瓦西(Karl Schwarzschild),他第一次得到了爱因斯坦提出的场方程的一个严格解。发现了黑洞的存在,从那以后科学家们就一直对这个问题进行不断的研究。

  宇宙中,天文学家们根据质量将宇宙中的黑洞分成三类:恒星级质量黑洞(几十倍至上百倍太阳质量)、超大质量黑洞(几百万倍太阳质量以上)和中等质量黑洞(介于前两者之间)。


  如何确认黑洞的存在?

  黑洞的名字,乍一听,黑的洞,那是不是表明没法看见;如果没法看见,那怎么就知道它存在呢?主要有三类代表性证据。

  第一,恒星、气体的运动透露了黑洞的踪迹。黑洞有强引力,对周围的恒星、气体会产生影响,于是我们可以通过观测这种影响来确认黑洞的存在。

  第二,根据黑洞吸积物质(类似于“吃东西”)发出的光来判断黑洞的存在。

  第三,通过看到黑洞成长的过程“看”见黑洞。