距离世界首张黑洞照片发布已经过去五天了,但是黑洞仍然是人们津津乐道的话题,原因无他,黑洞实在太神秘了!这些奇异的引力怪物扭曲了时空,一想到它们,人们的想象力就会被拉伸和弯曲!
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黑洞,简单地说,是一个密度趋于无限大,体积趋于无限小的神秘存在,如果把地球压缩成黑洞,可能仅仅为一颗鱼丸大小,我们知道地球的质量是5.965*10^24千克,想象一下这个庞大的数字,要全部挤压到一颗小小的鱼丸里,其密度完全颠覆我们的思维!但是看了黑洞三大未解之谜后,或许你对黑洞了解能稍微增长,但是仍然只是黑洞的皮毛而已!
霍金辐射真的存在吗?或者说黑洞在蒸发吗?
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1974年,物理学家霍金提出了一种理论,称为霍金辐射。我们知道黑洞是一个引力极大的地方,只要在它视界内的物质会被毫不留情地吞噬,连光也不例外。但是黑洞真的只是在一味地索取吗?霍金辐射的提出正是为了反对黑洞的自私。
霍金辐射是以量子效应理论推测出的一种由黑洞散发出来的热辐射,它表明黑洞不只在吸收物质,而且在发散或者蒸发物质。举例来说在黑洞的视界附近,存在成双成对的粒子——如电子和正电子,每隔一段时间,这种存在结构就会以正确的方式排列,导致其中一个伙伴掉进黑洞。然后,粒子的同质伙伴以极高的速度被推离,黑洞因此失去了一点点能量。这就产生了霍金辐射。所以霍金辐射理论能够让黑洞失去质量,当黑洞损失的质量比增加的质量多的时候就会造成缩小,最终消失。而比较小的微黑洞的发散量通常会比正常的黑洞大,所以前者会比后者缩小与消失的速度还要快。不过这一切只是猜测,因为霍金辐射仍未被实际观测到。
黑洞最终会变成白洞吗?
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我们知道,黑洞不可能永远存在,虽然它们的寿命很长,所以问题来了,黑洞最终会变成什么样呢?有人提出最后黑洞变成白洞,但是这个问题至今没有答案。他们提出黑洞的死亡方式可能是以转变为白洞的方式进行的。理论上来说,白洞在行为上恰好是黑洞的反面,类似于物极必反的观念,黑洞不断吞噬物质,而白洞则不断向外喷射物质,当吞噬到一定程度后,性质可能就会发生改变,转而喷射物质。但是黑洞十分特殊,人们无法直接观察到它,科学家也只能对它内部结构提出各种猜想,近日发布的世界首张黑洞照片其实也只是黑洞吸积流照,但是确实是黑洞的首张照片。不过该照片并不能解释黑洞的大部分黑洞,因此更不可能解释黑洞的最终归宿!
黑洞吞噬的信息跑哪去了?
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我们知道黑洞可以吞噬宇宙万物,并把吞噬的物质挤压成一个无限小的无限大密度的点。但是问题来了,黑洞吸收了这些物质,那么这些物质的信息去哪了?举例来说如果你烧了一本书,你不能够再次看到书中的内容。然而,从根本上说,构成这本书的所有信息仍然存在于烟雾和灰烬之中,但是黑洞呢?有人认为信息穿越了,并认为存在一种被称为量子环引力的理论,该理论认为时空结构在黑洞中心附近非常弯曲。这将导致部分黑洞延伸到未来,这意味着被吸进去的物质或者物质信息将穿越到未来。但是并没有依据,甚至可以说是空口白话。那么信息到底是在早期被释放呢?还是说被黑洞销毁了?亦或者黑洞把它们藏起来了?这些都不得而知。
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