黑洞是什么天文地理(一口气搞懂黑洞到底是什么?)
话说今晚将要发布人类首张关于黑洞的照片 , 大家开始纷纷猜想黑洞到底长什么样子?
不过说起黑洞 , 很多人只是对这“黑洞”两个字很熟悉 , 但要问它到底是什么 , 为什么会有黑洞?很少人能够回答上来 , 今天 , 我们就来聊一聊:黑洞到底是咋回事?
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逃逸速度在宇宙中有句黑话:质量为王 。
意思是说 , 天体在宇宙中混的咋样 , 完全和自身的质量有关 , 那质量和有关呢?那就是引力 。人之所以不会飘起来 , 正是地球对人有引力的作用 。那如果想要逃离地球该咋办呢?
也不是没有办法 , 只要速度够快就行 , 通过牛顿的万有引力公式进行计算 , 如果速度能达到11.2km/s就可以逃离地球去流浪了 。这个速度被我们称为第二宇宙速度 。第一宇宙速度其实就是绕着地球飞行的速度 。
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如果速度能达到16.7km/s就可以逃离太阳系去流浪了 , 这个速度被我们称为第三宇宙速度 。
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其实这些宇宙速度还有个别名叫做:逃逸速度 。也就是它们摆脱天体引力所需要的速度 。
这时候科学家就寻思 , 按照相对论的基本假设 , 光速是最快的 , 那如果一个天体的逃逸速度就是光速甚至比光速还大 , 那光是不是就飞不出来了?
有个叫做卡尔·史派西物理学家在研究爱因斯坦广义相对论的方程时 , 就推导出了逃逸速度为光速的天体半径 。这个半径被称为是史派西半径 。
这个半径的大小取决于天体的质量 。举个例子:地球的史派西半径为9毫米 , 意思就是说如果地球的质量不变 , 把地球压缩到只有骰子那么大的尺寸 , 光就无法从地球表面逃走了 。而太阳的史派西半径也只有3千米 。
后来 , 科学家惠勒给这种光都逃脱不了的天体叫做黑洞 。
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黑洞形成的?知道了黑洞的特点 , 但是黑洞到底是咋形成的呢?
整个过程大概是这样的 , 如果有一颗恒星 , 要比太阳大一些 , 活了大半辈子 , 马上要挂了 。不过 , 它并不是直接就消失 , 而是临终前要挣扎一下 , 玩一次火 , 炸一下 。这种状态就叫做超新星爆炸 。
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这个场面其实是非常壮观的 , 亮瞎了眼都是小意思 。
最后它炸得只剩下一个核 。如果这个核的质量足够大 , 在引力作用下就会成为一个黑洞 。
黑洞的暴脾气哪来的?黑洞在众多天体里是出了名的暴脾气 , 根据广义相对论 , 质量会扭曲时空 , 使得周围物体只能沿着弯曲的测地线运动 。
比如:地球绕着太阳运动 , 本质上其实是太阳压弯了时空 , 地球沿着测地线在运动 。
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不过 , 太阳和黑洞比起来简直不值得一提 , 也就是说黑洞能把光都吸过来 , 是因为它扭曲时空的效果太强了 , 远远大于太阳 , 才使得光跑不出来 , 实际上 , 是任何物质都跑不了 。
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