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被黑洞吸走的東西都到哪裡去了?

由 跑馬觀世界 發表于 人文2023-01-26

簡介雖然沒有準確的答案,好在黑洞還有質量,電荷以及角動量這三個引數供我們研究,讓我們可以依據當前現有的理論進行推測,當一個物體落入黑洞後,在跌入奇點的過程中,這個物體會因為具有體積,使得前後受到的引力大小是不同的,而且越靠近中心引力差越大,導致

黑洞吸收的東西去哪裡了

黑洞擁有著非常強大的引力,強大到可以把靠近它的所有物質都吸引進去,連光線也無法逃脫。在黑洞中那個奇點,是一個體積無限小,密度無限大,引力無限大,時空曲率也無限大的點。那麼,當物質透過黑洞的視界落入那個“點”後,會發生什麼呢?關於這個問題,現在的物理學還無法給出一個確切的答案,因為在視界之後的世界中,其物理規律和我們的世界是不同的,在這裡會發生什麼事?是通往另外一個宇宙?還是一片空白歸於虛無?還是像《星際穿越》那樣跑到一個書架的背面在時間軸上跳躍?現在還沒有有人能解釋。

被黑洞吸走的東西都到哪裡去了?

雖然沒有準確的答案,好在黑洞還有質量,電荷以及角動量這三個引數供我們研究,讓我們可以依據當前現有的理論進行推測,當一個物體落入黑洞後,在跌入奇點的過程中,這個物體會因為具有體積,使得前後受到的引力大小是不同的,而且越靠近中心引力差越大,導致物體會被不斷拉長,也可以稱之為麵條化,在無限靠近奇點的時刻,物體會完全失去體積,也就是失去維度並不可逆地消失於奇點。

但在這種“只吃不吐”的狀態下,黑洞的質量只會不斷的增加,但是現代物理學告訴我們,黑洞的事件視界表面面積與它黑洞的質量是成正比的,所以隨著質量的增加視界表面面積也只能跟著增加,不能減少。但這似乎違背了熱力學第二定律,因為,當物體落入黑洞後,它們的熵就會由此消失(所有關於這個物體的資訊都不在存在),那麼宇宙作為一個孤立系統,其中的熵就會減少。所以人們相信黑洞不會像貔貅那樣只吃不吐的,必然會以某種方式釋放出一些東西出來。斯蒂芬·威廉·霍金先生的成就——霍金輻射假說就是這麼來的。

被黑洞吸走的東西都到哪裡去了?

引用一下網上的解釋:在黑洞外產生的虛粒子對,其中一個被吸引進去,而另一個逃逸的情況下。如果那個逃逸的粒子獲得了能量,那麼就不需要跟其相反的粒子湮滅,它可以逃逸到無限遠。外界看起來就像黑洞在發射粒子一樣。這個猜想中的輻射被稱為“霍金輻射”。由於粒子是向外帶去能量,所以它是吸收了一部分黑洞的能量,這樣黑洞的質量也會漸漸變小,消失;同時它也向外帶去資訊,所以並不違反資訊定律。所以可以說黑洞並不是完全“黑”的。

霍金輻射能夠讓黑洞失去質量,在黑洞演化的歷史中,當黑洞損失的質量大於它增加的質量時,那麼黑洞就會慢慢變小直到最終消失,即黑洞蒸發了。自然,落入黑洞那些物質也會隨著黑洞的蒸發而完全的消失。黑洞蒸發的速度與它的質量成反比,也就是說,質量越大的黑洞蒸發的速度越慢,一般大質量恆星死亡產生的黑洞壽命大約為10^66年,而一些星系中心那些超大質量黑洞(100萬—100億倍太陽質量)則可以存在10^90年以上(這是個超級大的數字),真正意義上的與天地同壽。當然,還有一些觀點認為黑洞是通往另一個世界的入口,進入黑洞後,會從“白洞”出來,到達另一個宇宙。

被黑洞吸走的東西都到哪裡去了?

但“白洞”目前還僅僅是一種理論模型,尚未被任何觀測所證實。所以這種假說還是在科幻電影上看看比較好。這裡就不詳細討論了。最後囉嗦一點,關於黑洞內的引力奇點,以目前所知的物理定律是不適用的,包括那裡的時間與空間。沒人知道黑洞內部究竟發生了什麼,我們只能從外界系統的看黑洞,可以觀測的資訊是黑洞吸入物質,霍金輻射,與之對應的是黑洞的質量,事件視介面積增加,減少以致最終消失。

Tags:黑洞質量霍金奇點視界