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1,东西南北怎么分

有几种利用太阳、星星的方法可以帮你辨别方向。但是这些方法都只是给你一个大致的方位,如果你了解该地区的地形,你可以更精确地辨别出方向。因此你需要学习你或你的队伍将要去的国家或地区的地形,特别是那些显著特征或陆标。对地形的了解,再加上下面介绍的方法,你就可以辨别出基本正确的方向了。利用阳光和阴影如果有阳光,有两种容易的辨别方向的方法:利用影子末端和利用手表。利用影子末端。世界上任何地方的太阳都是东升西落的,因此不管你在何处,都可以依照下面的做法来辨别方向(图11-1):● 找一根大约长3英尺(1米)的棍子,一块比较平整、没有草木生长的平地,这样可以使棍子的影子清晰地投射到地面上。● 将棍子直直地插入地面,不过并不需要和地面绝对垂直。● 在棍子影子的尖端做一个记号。● 等影子移动位置1英寸半到2英寸(大约10到15分钟)。● 将第二个影子的尖端也做上记号。● 画一条线,将第一个记号和第二个记号连起来,经过第二个记号后继续画,直到过第二个记号1英尺(30厘米)左右时停下来。● 左脚站在第一个记号上,右脚站在线的另一端。如果你在北半球的温带地区,你面朝的方向就是北方,然后你可以据此辨别其他方向。如果你身处南半球的温带地区,你面对的就是南方。利用手表。你也可以用手表来辨别方向(图11-2)。使用这种方法的具体步骤取决于你是在北半球温带地区还是在南半球温带地区,手表是传统的手表还是电子表。北半球温带地区位于北纬23.4°到北纬66.6°之间,南半球温带地区位于南纬23.4°到南纬66.6°之间。在北半球温带地区利用传统手表辨别方向步骤如下:(连载略)在南半球温带地区利用传统手表辨别方向的步骤如下:(连载略)用传统手表辨别方向有一个快速捷径,在北半球温带地区时,将手表时针指向太阳(如果在南半球,将12时指向太阳),然后按照上面提到的方法的最后一个步骤做就能辨别出方向了。当然,这种方法辨别出来的方向没有常规方法精确,不过更迅速。用哪种方法应视形势而定。如果你的手表是电子手表,那么在地上画一个传统手表,画上时间(按照你的电子手表显示的时间),使指针都指向正确的时间,时针要指向棍子的影子,剩下的步骤和传统手表一样。利用星辰在晴好的夜晚可以看到很多星星,朝着北极星的方向行进,你就是在往北走了。但是北极星并不是天空中最亮的星,有时候很难找到。要想找到北极星,你需要知道以下知识:● 所有北极星周围其他的星。● 北极星是小熊星座(小北斗)手柄上的最后一颗星,不过整个小北斗也时常很难见到。● 寻找北极星最容易的方法是利用大熊星座(大北斗)。在大北斗斗口的最后两颗星(指极星)之间画一条直线,这条直线将指向北极星,到北极星的距离大概是两颗指极星之间距离的五倍。● 大北斗对面是仙后星座,仙后座由五颗星组成,形状有时像一个倾斜的M,有时像一个倾斜的W,取决于它在星空中的位置。北极星就正对着仙后座中间的那颗星,北极星到大北斗和仙后座之间的距离差不多等同。赤道以南可以利用南十字座辨别出大致的朝南的方向。南十字座是由四颗很亮的星组成的,形状像一个倾斜的十字。位于十字较长轴的两颗星被称为指极星。利用十字座辨别南方时:● 想像长轴向外延伸,从脚端延伸出大约五倍于轴长的距离,这条想像的线的终点就是大致的南方了。● 从想像的线的终点垂直朝地平线看,选择一处陆标。

东西南北怎么分

2,黑洞是怎么形成的

黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程:某一个恒星在准备灭亡,核心在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星体,同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,连中子间的排斥力也无法阻挡。中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的引力,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料,由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径),质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出——“黑洞”就诞生了。扩展资料:黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速。“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。黑洞无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因高热而放出和γ射线的“边缘讯息”,可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹取得位置以及质量。黑洞是宇宙中极为神秘的一种天体,宇宙黑洞的引力极大,使得视界内的逃逸速度大于光速,任何进入视界范围内的物体都将被黑洞吞噬,即使是光也无法逃脱。因此,科学家给黑洞下的定义是:时空曲率大到光都无法从其视界逃脱的天体。据介绍,黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后,发生引力坍缩产生的。黑洞的质量极其巨大,而体积却十分微小。参考资料来源:搜狗百科-黑洞
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程:某一个恒星在准备灭亡,核心在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星体,同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,连中子间的排斥力也无法阻挡。中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的引力,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。扩展资料黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速。1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西(Karl Schwarzschild)通过计算得到了爱因斯坦引力场方程的一个真空解,这个解表明,如果将大量物质集中于空间一点,其周围会产生奇异的现象,即在质点周围存在一个界面——“视界”一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱。这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒(John Archibald Wheeler)命名为“黑洞”。“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。黑洞无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因高热而放出和γ射线的“边缘讯息”,可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹取得位置以及质量。参考资料:搜狗百科-黑洞
黑洞不再是个单纯的理论上的推断, 作为一种真实存在的可信度越来越高.科学家们在着手于星空中寻找黑洞的同时, 开始了对黑洞的形成机理的研究.  自古以来, 天文学家们就致力于星体的一生的研究.恒星最初是由作为星际物质浮游于宇宙中的尘埃聚集而成的.太阳就是一个典型, 它的内部发生着由氢原子核结合成氦原子核的聚变, 那里的温度高达数千万度, 但是太阳的表面温度却只有六千度左右, 这样的状态最稳定, 恒星在该状态下能够维持数十亿年.  最终核聚变将从中心部向外扩展, 恒星开始膨胀, 成为很明亮但温度却不那么高的状态, 这就是红巨星.  在这个变化过程中, 巨星内部的氦开始凝缩, 凝缩产生的能量又使温度再次升高, 当蓄积的能量超过极限时, 就会发生大的爆炸, 在发出光的同时恒星缩小, 这就是新星.从字义上看新星似乎是新的星, 其实不然, 它来自略带陈旧感的红巨星, 是老龄之星.最终, 星体中心部的氦原子核进一步凝缩成铁原子之类的低能量物质.  新星在引力作用下进一步塌缩, 成为中心处具有相当高温度的白矮星.在经典理论中, 白矮星就是恒星一生的终结, 随着核物理学的发展, 科学家们发现还能进一步形成中子星.  具有一定质量的恒星将成为密度很高的白矮星, 之后星体由于自重进一步塌缩, 使得原子全部被压碎, 核外电子与原子核里的质子相结合变成了中子, 整个星体成为只有中子的原子核的集合……可以说此时星体本身就是一个巨大的原子核.  中子星的密度大约是每立方厘米1012 克.一块方糖大小的物质重达一百万吨, 相当于好几艘当今世界上超级油轮的运力.如果中子星再进一步塌缩, 其密度再增大一千倍、一万倍……时, 就将成为黑洞.  但是, 最近的研究成果表明, 恒星的一生并不一定都按照上述的过程进行.质量小于太阳的8 倍的恒星, 其能量在宇宙中散失后, 成为白矮星然后冷却下去.质量在太阳的8 倍以上、20 (或30) 倍以下的恒星, 即使是在新星爆发后, 仍然具有很大的能量, 它将经过长期的演化最终成为中子星, 但是还不具备更强的塌缩能力.  研究表明, 中子星的半径多在10 公里左右.大于该范围的星最后将变成黑洞, 成为吸收一切物质的宇宙之洞.但是, 对于上述根据天体初期的质量去预测它的晚期的方法, 存在着不同的观点 (很多人认为初始质量为太阳的2—3 倍的恒星也有可能变成黑洞) , 因此我们还不能断言哪一种方法是绝对可以信赖的.宇宙学的研究之难, 由此可以略见一斑.

黑洞是怎么形成的

3,黑洞的形成

砰!!!!!的一声 黑洞出现了..................
大恒星死亡后变的
银河系背景图,黄色星球是太阳,可以看到黑洞的大致飞行路径 超新星爆炸后形成的黑洞及其周围的黄色星球艺术效果图 像炮弹般向地球飞来的黑洞模拟图 天文学家11月18日表示,宇宙爆炸产生的一个黑洞目前正在以比其周围的星球高出四倍的速度穿过银河系,这一发现也最好地证明了黑洞的确是超新星爆炸后产生的后代。 天文学家表示,上述黑洞至少距离地球有6000光年,目前大致方向是朝着地球飞来,但近期不会对地球构成威胁。 这次之所以能够发现上述黑洞是因为它从身边的一颗可以看到的星球中“吸取养料”,这颗可以看到的星球每2.6天绕黑洞飞行一周。负责这项研究的法国原子能委员会研究人员弗利克斯-米拉贝尔表示:“这是我们发现的第一个在银河系内部快速飞行的黑洞。” 黑洞主要有两种类型,那些规模较大的黑洞主要形成于大型的星系中间,这次发现的是另外一种,即恒星黑洞,它们大多是在大型星球爆炸时产生的。星球爆炸时大多数物质会被炸飞,但如果留下的物质足够大,大约是太阳的3到15倍,那么它们就会形成黑洞。 天文学家指出,在银行系的中央区域,星球的形成更加频繁,因此超新星的出现也更加常见。这次发现的黑洞已被命名为“GRO J1655-40”,天文学家表示,他们预计会在银河系发现更多的黑洞,天文学家希望能够对黑洞的形成加以更深入的研究。
黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”,其实不然。所谓“黑洞”,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。 根据广义相对论,引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。 等恒星的半径小到一特定值(天文学上叫“史瓦西半径”)时,就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时,恒星就变成了黑洞。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“隐形”的,等一会儿我们会讲到。 那么,黑洞是怎样形成的呢?其实,跟白矮星和中子星一样,黑洞很可能也是由恒星演化而来的。 我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力与压力平衡。 质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。 这次,根据科学家的猜想,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径),正象我们上面介绍的那样,巨大的引力就使得即使光也无法向外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。 与别的天体相比,黑洞是显得太特殊了。例如,黑洞有“隐身术”,人们无法直接观察到它,连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。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。这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线,而是曲线。形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。 在地球上,由于引力场作用很小,这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围,空间的这种变形非常大。这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以,我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,这就是黑洞的隐身术。 更有趣的是,有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球,它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”,还同时看到它的侧面、甚至后背! “黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着,新的理论也不断地提出。不过,这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友可以去参考专门的论著。 “黑洞”是一种天体:它的引力场强大得就连光也不能逃脱出来。根据广义 相对论,引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没 什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半 径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间 返回恒星表面。 等恒星的半径小到一特定值(天文学上叫“史瓦西半径”)时,就连垂直表 面发射的光都被捕获了。到这时,恒星就变成了黑洞。说它“黑”,是指它就像 宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真 正是“隐形”的,下面将会叙述。 黑洞是怎样形成的呢?其实,跟白矮星和中子星一样,黑洞很可能也是由恒 星演化而来的。我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗 恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已 经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳 的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力 与压力平衡。 质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子 星。而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过 了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。 这次,根据科学家的猜想,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一 个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度 (史瓦西半径),正象我们上面介绍的那样,巨大的引力就使得即使光也无法向 外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。 与别的天体相比,黑洞是显得太特殊了。例如,黑洞有“隐身术”,人们无 法直接观察到它,连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。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。这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线, 而是曲线。形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉得偏 离了原来的方向。 在地球上,由于引力场作用很小,这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围, 空间的这种变形非常大。这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部 分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。 所以,我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样, 这就是黑洞的隐身术。 更有趣的是,有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球,它朝其它 方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能 看见这颗恒星的“脸”,还同时看到它的侧面、甚至后背! “黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多 科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着,新的理论也不断地提出。不过, 这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友 可以去参考专门的论著。 星系NGC4261 内黑洞周围的尘埃圆盘 回答者:没有的尽头 - 见习魔法师 二级 1-2 11:36 --------------------------------------------------------------------------------
宇宙的诞生无从谈起,宇宙,“从宏观整体来看”,本身是一个没有时间,也没有空间概念的东西,换句话说,本身就是一个客观存在。从整体来看,宇宙是一个能量和物质无限相互转化的超级能量场,整体做为一个系统,没有丝毫变化,也就无从谈起诞生和消亡。 所谓的时间,是以宇宙的某个微观部分为研究参照对象,该部分的物质有了变化,所以我们建立了时间这个概念来衡量变化的速率。而以整个宇宙来看,所有物质和能量都在动态的平衡中,毫无变化,因此,时间只对宏观宇宙对象没有意义。 所谓的空间,是以宇宙的多个微观部分研究对象,其中一些部分相对的位置和大小有了改变,所以我们建立了空间的概念来衡量各部分相对位置变化和大小的变化。而对于整个宇宙系统来说,所有的物质和能量的转化的相对位置和大小也处于一种微妙的平衡和混沌中,无论微观怎么变化,其过程是可逆的,宏观来看宇宙系统都没有变化,因此,空间概念对宏观宇宙对象也没有意义。 至于黑洞,属于微观研究对象,是宇宙中微观对象里还没研究透的天体,目前所掌握的资料可以得到这样的结论: 黑洞通常是巨大的恒星形成的,比太阳要大上很多倍才足以形成黑洞,由于巨大的引力,星体表面无限塌缩,体积无限缩小,形成极高密度的引力场,乃至光波粒子的速度也无法在引力场作用下逃逸,因此光线无法从黑洞射出,没有了光线,人类视觉无法直接观察到,这就是黑洞,其实也不神秘,黑洞不过是宇宙系统下,微观研究对象---天体的一种形态,不论怎么研究黑洞,把黑洞当成是宇宙起源实在是荒谬。 如果宇宙真的可以“诞生”,可以“消亡”。 如果爆炸论成立,我倒十分想问问,各个微观部分在“相互远离”,那么根据星系远离的方向,可以判断出宇宙“爆炸”前所处在的“核心”位置,但是为什么不论从哪个星系的角度看,微观研究对象的“相互原离”现象都一样呢,或者说,宇宙原“核心”位置有无数个

黑洞的形成

4,黑洞是怎样形成的

黑洞是广义相对论预言的一种特殊的天体。其基本特征是有一个封闭的视界。任何东西,包括光在内,只要进入视界以内都会被吞噬掉。 黑洞的概念最早出现是1798年,当时拉普拉斯根据牛顿力学计算出,一个直径为太阳250倍而密度与地球一样的天体,其引力足以捕获其发出的光线而成为一个暗天体。1939年,奥本海默根据广义相对论证明一个无压球体在自身引力作用下能坍缩到引径rg。rg=2GM/(c*c)当天体的质量M大于临界质量Mc时,引力坍塌后就不可能达到任何的稳态,只能形成黑洞。黑洞只有三个特征量分别是质量M、角动量J和电荷Q。Q=0的黑洞为轴对称的克尔黑洞,J=Q=0时的黑洞为球对称的史瓦西黑洞。 1974年,霍金证明黑洞具有与其温度相对应的热辐射,称为黑洞的发射。黑洞的质量越大,温度越低,发射过程就越慢,反之亦然。 找寻黑洞是当代天文学的一个重要课题。银河系内的恒星级黑洞候选者有天鹅座X-1等。另外天文学家们还发现大星系的中心通常会隐匿着一个百万太阳质量以上的巨型黑洞。如在超巨星系M87的中心就很可能隐匿着质量达30亿个太阳的黑洞。而按照大爆炸学说,在宇宙形成早期可能会产生一些质量为10的15次方克的小黑洞。 通俗版回答: 黑洞是一种非常神秘的天体。它的体积很小,但密度却大得惊人,每立方厘米就有几百亿吨甚至更高。由于它的密度大,所以引力也特别强大。不管什么东西,只要被它吸进去,就别想“爬”出来,连跑得最快的光也逃脱不掉黑洞的巨大引力。 由于黑洞本身不发光,所以用任何强大的望远镜都看不见黑洞。尽管如此,大多数科学家仍相信,宇宙中有着许许多多黑洞。当大质量的恒星演化到晚年,经过超新星爆发,就有可能坍缩成黑洞。在宇宙早期,也会形成一些小黑洞。小黑洞的体积只有原子核那么大,质量和一座山差不多,达到上亿吨,里面蕴藏的能量相当于10个大型的发电站。 黑洞就像一个谜,没有人能看见它。但黑洞强大的吸引力会影响它附近的天体,这些天体在被黑洞吸引、吞没的过程中,会发射出x射线或γ射线,而一旦落入黑洞,便无影无踪。科学家就是通过观测这些射线,发现了黑洞的蛛丝马迹。例如,天鹅座x—1的伴星可能就是一个黑洞。还有科学家认为,银河系的中心也存在一个巨大的黑 洞。
宇宙大约在150亿年至200亿年前形成。它始于无限密集且温度非常高的一个点,科学家称这一点为奇点,我们所知的自然法则对它完全不适用。它积累了大量的物质,到达一个极点后爆发,科学家称这种现象为大爆炸。大爆炸之后,小的气体云再一次集中起来,并在引力的影响下组合。因此,就形成像太阳一样的星体。太阳的历史大约为50亿年。它不会永远存在,再过50亿年太阳将会消亡。太阳可以将光和热量送到3.8亿公里之外。这些能量来自核裂变反应,在温度高达1500摄氏度时,氢转化成氦。当太阳到了生命尽头时,它将不能承受内部裂变反应的压力。热气使太阳膨胀并使它爆裂,然后,地球上的所有生命和其他行星将会湮灭。在此过程中,太阳将会变异成一个红色的巨星。当太阳的燃料最终用完后,它可能在自身重心的影响下分裂。许多像太阳一样的星体压缩成我们所知的中子星。黑洞源自于中子星,其数量比太阳一样的恒星多很多倍。 渴望靠近星体是人类古老的梦。由于16世纪天文望远镜的出现,帮助我们解开了天体之谜。今天的射电望远镜的出现使我们能更准确地观察宇宙。1990年哈勃太空望远镜的发射升空,使我们能够更深入地观测宇宙。哈勃太空望远镜是以埃德温?哈勃的名字命名的,他早在1929年就注意到宇宙是持续扩张的。哈勃太空望远镜在我们的银河系中心所拍的照片非常清晰,基于这些照片,科学家推测在银河系中心有一个巨大的黑洞。科学家早已推测在银河外星系的中心有黑洞存在,当然有确切的证据。 天文学家用夏普超级照相机拍摄了6000亿个小斑点,其照片通过高性能的电脑阅读、分析,这就是天文学家如何在银河系中心发现了一个巨大黑洞的过程。如何拍摄一些事实上看不见的东西呢?天文学家从中心点按某种特定的,不同的间隔来观察星体,测量它们确切的速度。其结果发现和太阳系相似之处在于:越接近中心,星星移动得就越快。就像太阳系一样,在中心处有一个堆,它能控制一切。它不是一个太阳堆,而是250万个太阳堆同在一个非常小的体积里。中间的白色圆点是星星在黑洞周围旋转,这是一种死亡舞蹈,它们不可抗拒地旋入黑洞的中心并被吞没。 如果一个星体比太阳大很多,那么这样一颗星体会在相对短的时间也就是几百万年内爆炸;如果一颗星体比太阳大几百倍,那么它所剩的只有灰烬,如果这些灰烬有足够的重量,那就会崩裂而形成一个小黑洞。在银河系中,黑洞之所以出现在中心位置,可能是由于在其巨大引力下将星体拉到中心,形成了非常稠密的星体堆。在某个时候星体大量地滑移,彼此融化,形成一个中等尺寸的黑洞,它们通过不断吸入其他物质、星星和气体,随着时间的推移,黑洞会越变越大。卫星投入使用后,天文学家及宇宙学家开始揭示黑洞的理论原理,我们也因此了解到更多关于宇宙及黑洞的知识。 黑洞内部有什么秘密在等待我们去探索呢?所有的物质,无论是灰尘还是行星,都趋向于黑暗,被重心巨大的力量所牵引,潜伏在内部的某个地方,这就是时间与空间分离的地方。 物理学家曾相信只有三维空间,即长度的维数、高度的维数及宽度的维数。三维的意思是三个数字让我们把一切事物放置在从你的鼻尖到宇宙的尽头。爱因斯坦说要引入第四维;时间,就是说宇宙由四维组成。为了理解宇宙的性质,我们不得不特别关注时间的维数。通常我们经历时间和空间是非常困难的事情。我们已经在太空中认知了三维。通常我们看表时只是感知时间,但不能影响时间。时间的运动总是在同一个方向上进行———从过去到将来。我们既不能让时间逆转,也不能让时间停止,更不能让时间提前。自然科学家把空间和时间用数字的方式描述成一个单元,时空,时间是第四维的。在1905年,爱因斯坦创造了数学原理,即他的特殊理论———广义相对论,来统一时间和空间。此理论证明一个运行的时钟比一个静止的时钟走得慢。也就是说,一个移动很快的物体,时间过得比在地球上慢。在飞机上,时间的延伸只是亿万分之一秒,然而,这个时钟仍然非常精确,足以证明爱因斯坦的理论。 根据爱因斯坦的理论,按轨道环绕地球的飞行员,大约每小时行驶73000公里,时间过得却非常慢。为什么会这样呢?在广义相对论里没有绝对的时间。爱因斯坦把时间和空间作为动力来理解。因此时空不是平直的而是卷曲的。为了理解这一理论,我们想象一个空间作为一个有弹性的橡胶布。大量的天上星体创造了一个槽,就像蹦床上的保龄球一样。所有的物质都沿最小阻力的曲线轨道而运行,因此,物质决定了时空的曲率,同时时空决定了物质的运行行为。在太阳周围的区域,重心使时空卷曲。太阳背后的星光沿这个曲率运行并被弯曲。因此,星体的位置对于地球上的观察者来说有些歪斜。巨大的物质能使时空卷曲,它的功能就像曲光镜。 黑洞的奇点符合大爆炸的奇点。宇宙的密度及时空的曲率在这儿是无限的。数字不能处理无限的数字,所以奇点是抽象的点,没有人会到达那里。当你到达黑洞的中心会发生什么,就像在大爆炸之前会发生什么一样,这个答案目前无法回答,但黑洞给我们提供了发挥奇异思考的空间。
跟白矮星和中子星一样,黑洞很可能也是由恒星演化而来的。 当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力与压力平衡。 质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。 这次,根据科学家的猜想,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一个体积很小、密度趋向很大。而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径),正象我们上面介绍的那样,巨大的引力就使得即使光也无法向外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。
黑洞是物质还是空洞,目前没有明确答案,因为2种形式的黑洞,似乎都存在。 物质黑洞是只质量异常大的星体,根据万有引力定律,这种引力已经大到连光线都被吸收的程度。由小吸到大,越来越大,就是黑洞了。 空洞型黑洞可能是空间和时间的裂缝,具体形成,不得知
黑洞不再是个单纯的理论上的推断, 作为一种真实存在的可信度越来越高.科学家们在着手于星空中寻找黑洞的同时, 开始了对黑洞的形成机理的研究. 自古以来, 天文学家们就致力于星体的一生的研究.恒星最初是由作为星际物质浮游于宇宙中的尘埃聚集而成的.太阳就是一个典型, 它的内部发生着由氢原子核结合成氦原子核的聚变, 那里的温度高达数千万度, 但是太阳的表面温度却只有六千度左右, 这样的状态最稳定, 恒星在该状态下能够维持数十亿年. 最终核聚变将从中心部向外扩展, 恒星开始膨胀, 成为很明亮但温度却不那么高的状态, 这就是红巨星. 在这个变化过程中, 巨星内部的氦开始凝缩, 凝缩产生的能量又使温度再次升高, 当蓄积的能量超过极限时, 就会发生大的爆炸, 在发出光的同时恒星缩小, 这就是新星.从字义上看新星似乎是新的星, 其实不然, 它来自略带陈旧感的红巨星, 是老龄之星.最终, 星体中心部的氦原子核进一步凝缩成铁原子之类的低能量物质. 新星在引力作用下进一步塌缩, 成为中心处具有相当高温度的白矮星.在经典理论中, 白矮星就是恒星一生的终结, 随着核物理学的发展, 科学家们发现还能进一步形成中子星. 具有一定质量的恒星将成为密度很高的白矮星, 之后星体由于自重进一步塌缩, 使得原子全部被压碎, 核外电子与原子核里的质子相结合变成了中子, 整个星体成为只有中子的原子核的集合……可以说此时星体本身就是一个巨大的原子核. 中子星的密度大约是每立方厘米1012 克.一块方糖大小的物质重达一百万吨, 相当于好几艘当今世界上超级油轮的运力.如果中子星再进一步塌缩, 其密度再增大一千倍、一万倍……时, 就将成为黑洞. 但是, 最近的研究成果表明, 恒星的一生并不一定都按照上述的过程进行.质量小于太阳的8 倍的恒星, 其能量在宇宙中散失后, 成为白矮星然后冷却下去.质量在太阳的8 倍以上、20 (或30) 倍以下的恒星, 即使是在新星爆发后, 仍然具有很大的能量, 它将经过长期的演化最终成为中子星, 但是还不具备更强的塌缩能力. 研究表明, 中子星的半径多在10 公里左右.大于该范围的星最后将变成黑洞, 成为吸收一切物质的宇宙之洞.但是, 对于上述根据天体初期的质量去预测它的晚期的方法, 存在着不同的观点 (很多人认为初始质量为太阳的2—3 倍的恒星也有可能变成黑洞) , 因此我们还不能断言哪一种方法是绝对可以信赖的.宇宙学的研究之难, 由此可以略见一斑.

5,黑洞是如何形成的

“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”,其实不然。所谓“黑洞”,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。 根据广义相对论,引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。 等恒星的半径小到一特定值(天文学上叫“史瓦西半径”)时,就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时,恒星就变成了黑洞。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“隐形”的,等一会儿我们会讲到。 那么,黑洞是怎样形成的呢?其实,跟白矮星和中子星一样,黑洞很可能也是由恒星演化而来的。 我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力与压力平衡。 质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。 这次,根据科学家的猜想,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径),正象我们上面介绍的那样,巨大的引力就使得即使光也无法向外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。 与别的天体相比,黑洞是显得太特殊了。例如,黑洞有“隐身术”,人们无法直接观察到它,连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。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。这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线,而是曲线。形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。 在地球上,由于引力场作用很小,这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围,空间的这种变形非常大。这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以,我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,这就是黑洞的隐身术。 更有趣的是,有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球,它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”,还同时看到它的侧面、甚至后背! “黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着,新的理论也不断地提出。不过,这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友可以去参考专门的论著。
宇宙黑洞的形成过程:某一个恒星在准备灭亡,核心在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星体,同时也压缩了内部的空间和时间。宇宙在早期由于局域空间的物质分布过于密集,导致物质直接坍塌所形成的黑洞。它们的形成机制有别于通常情况下恒星坍缩形成的黑洞。可以想像的是,彼时的宇宙与当前它几乎空荡荡的状态是截然不同的。极早期宇宙的温度极高,物质分布也呈现出极为稠密的等离子体态。原初黑洞就是在这个时期形成的。打个通俗的比喻,这就像在一锅浓稠滚烫的热粥里撒上了一把黑芝麻。扩展资料原初黑洞是指宇宙在极早期由于局域空间的物质分布过于密集,导致直接坍塌形成的黑洞。早在上世纪60年代,物理学家泽尔多维奇和霍金分别指出了这类黑洞的理论可能性。它是宇宙中暗物质的候选者之一,可以作为种子黑洞在星系中演化形成超大质量黑洞,也可能是产生引力波的一种重要天体。然而在标准宇宙学模型中,宇宙空间经历了暴胀的迅速放大之后,会被拉扯得极为均匀,导致原初黑洞的产生率极低,不足以带来令人期待的观测效应。这为探测原初黑洞提出了挑战。中科大研究团队提出了一种新的原初黑洞产生机制,利用暴胀时期的声速振荡来共振放大原初物质密度扰动,使得原初黑洞的产生率达到天文观测可检验的水平。参考资料:人民网 - 中科大提出宇宙原初黑洞形成新机制
跟白矮星和中子星一样,黑洞很可能也是由恒星演化而来的。当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力与压力平衡。质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。根据科学家的猜想,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径),巨大的引力就使得即使光也无法向外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。拓展资料:黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速。1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西(Karl Schwarzschild)通过计算得到了爱因斯坦引力场方程的一个真空解,这个解表明,如果将大量物质集中于空间一点,其周围会产生奇异的现象,即在质点周围存在一个界面——“视界”一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱。这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒(John Archibald Wheeler)命名为“黑洞”。“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。黑洞无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因高热而放出和γ射线的“边缘讯息”,可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹取得位置以及质量。2017年12月7日,美国卡耐基科学研究所科学家发现有史以来最遥远的超大质量黑洞,其质量是太阳的8亿倍。
黑洞的形成:是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后,发生引力坍缩产生的。黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程:某一个恒星在准备灭亡,核心在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星体,同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,连中子间的排斥力也无法阻挡。中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的引力,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。扩展资料:宇宙中大部分星系,包括我们居住的银河系的中心都隐藏着一个超大质量黑洞。这些黑洞质量大小不一,大约99万~400亿个太阳质量。天文学家们通过探测黑洞周围吸积盘发出的强烈辐射和热量 推断这些黑洞的存在。根据黑洞本身的物理特性质量,角动量,电荷划分,可以将黑洞分为五类。(1)不旋转不带电荷的黑洞:它的时空结构于1916年由史瓦西求出,称史瓦西黑洞。(2)不旋转带电黑洞:称R-N黑洞。时空结构于1916至1918年由赖斯纳(Reissner)和纳自敦(Nordstrom)求出。(3)旋转不带电黑洞:称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。(4)一般黑洞:称克尔-纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。(5)双星黑洞:与其他黑洞彼此之间相互绕转的黑洞。参考资料:百度百科-黑洞
简单的说,黑洞是星体的引力塌陷,也就是爆炸形成的。星体的引力塌陷后会形成一个奇点,奇点的质量很大,密度很高。根据广义相对论,引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。黑洞的形成与宇宙大爆炸有关,物理学家史蒂芬·霍金解释说,当一个”白洞”和一个“黑洞”与它们周围的环境达到热平衡时,白洞与黑洞会吸收和放射出等量的放射物,所以白洞和黑洞”是相互联系在一起的,很有可能将黑洞倒置过来就是一直在寻找的白洞了。扩展资料:在宇宙中有一些引力非常大却又看不到任何天体的区域,称之为黑洞。黑洞是位居宇宙空间和时间构造中的一些深不见底的类似井状的东西,具有极大的吸引力,包括光在内的任何物体都无法逃脱被吸入的命运。这就使得人们对于黑洞的研究变得异常困难:它既不向外散发能量,也不表现出任何形式的能量,人们根本无法看到它。因此,人们对于黑洞的研究就象是对一种看不见的东西进行研究。宇宙旋涡场按大小分为如下八种:U旋涡场:又叫宇宙旋涡场,它的范围包括整个宇宙。S旋涡场:又叫星糸团旋涡场,它的范围包括整个星糸团。A旋涡场:又叫叫星系旋涡场,它的范围包括整个星系。B旋涡场:又叫星团旋涡场,它的范围包括整个星团。C旋涡场:又叫恒星旋涡场,它的范围被局限于恒星周围,包括所有行星的运行轨道。D旋涡场:又叫行星旋涡场,它的范围被局限于行星周围,包括所有卫星的运行轨道。E旋涡场:又叫卫星旋涡场,它的范围被局限于卫星周围。F旋涡场:比E类旋涡场小的旋涡场。太阳属于小质量恒星,目前处于青状年时期。恒星一生的历程由其质量决定。首先,质量越大,恒星寿命越短。其次,走向老年衰亡期时质量等级不同的恒星会走不同的路。像太阳这样的小质量恒星会首先体积膨胀,变为红巨星,然后向内坍塌同时向外抛洒物质变为白矮星。而大质量的恒星则变为红超巨星,然后变为中子星。质量更大的恒星才会变成黑洞。太阳质量还不够大,所以就不会变成黑洞。按组成来划分,黑洞可以分为两大类。一是暗能量黑洞,二是物理黑洞。暗能量黑洞主要由高速旋转的巨大的暗能量组成,它内部没有巨大的质量。巨大的暗能量以接近光速的速度旋转,其内部产生巨大的负压以吞噬物体,从而形成黑洞。暗能量黑洞是星系形成的基础,也是星团、星系团形成的基础。物理黑洞由一颗或多颗天体坍缩形成,具有巨大的质量。当一个物理黑洞的质量等于或大于一个星系的质量时,我们称之为奇点黑洞。暗能量黑洞的体积很大,可以有太阳系那般大。但物理黑洞的体积却非常小,它可以缩小到一个奇点。 ;另外还有白洞与之相对。参考资料:百度百科——宇宙黑洞论
黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”,其实不然。所谓“黑洞”,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。 根据广义相对论,引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。 等恒星的半径小到一特定值(天文学上叫“史瓦西半径”)时,就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时,恒星就变成了黑洞。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“隐形”的,等一会儿我们会讲到。 那么,黑洞是怎样形成的呢?其实,跟白矮星和中子星一样,黑洞很可能也是由恒星演化而来的。 我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力与压力平衡。 质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。 这次,根据科学家的猜想,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径),正象我们上面介绍的那样,巨大的引力就使得即使光也无法向外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。 与别的天体相比,黑洞是显得太特殊了。例如,黑洞有“隐身术”,人们无法直接观察到它,连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。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。这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线,而是曲线。形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。 在地球上,由于引力场作用很小,这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围,空间的这种变形非常大。这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以,我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,这就是黑洞的隐身术。 更有趣的是,有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球,它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”,还同时看到它的侧面、甚至后背! “黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着,新的理论也不断地提出。不过,这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友可以去参考专门的论著。 “黑洞”是一种天体:它的引力场强大得就连光也不能逃脱出来。根据广义 相对论,引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没 什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半 径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间 返回恒星表面。 等恒星的半径小到一特定值(天文学上叫“史瓦西半径”)时,就连垂直表 面发射的光都被捕获了。到这时,恒星就变成了黑洞。说它“黑”,是指它就像 宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真 正是“隐形”的,下面将会叙述。 黑洞是怎样形成的呢?其实,跟白矮星和中子星一样,黑洞很可能也是由恒 星演化而来的。我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗 恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已 经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳 的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力 与压力平衡。 质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子 星。而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过 了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。 这次,根据科学家的猜想,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一 个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度 (史瓦西半径),正象我们上面介绍的那样,巨大的引力就使得即使光也无法向 外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。 与别的天体相比,黑洞是显得太特殊了。例如,黑洞有“隐身术”,人们无 法直接观察到它,连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。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。这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线, 而是曲线。形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉得偏 离了原来的方向。 在地球上,由于引力场作用很小,这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围, 空间的这种变形非常大。这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部 分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。 所以,我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样, 这就是黑洞的隐身术。 更有趣的是,有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球,它朝其它 方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能 看见这颗恒星的“脸”,还同时看到它的侧面、甚至后背! “黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多 科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着,新的理论也不断地提出。不过, 这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友 可以去参考专门的论著。

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