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小 發表於 2010-5-9 15:20 只看該作者
宇宙黑洞
黑洞是甚麼?它是怎樣形成的?黑洞是一類密度極高的星體。由於它周圍存在巨大的引力場,所有經過附近的物質均被吸進去,即使光也不能逃脫,同樣,處於黑洞裡的物體也不能逃出黑洞。我們知道,地球上的物體若獲得很大的初始速度,便可脫離地球的引力而飛到太空,如果初始速度足夠大,還可以脫離太陽的引力而逃出太陽系,而人類用火箭發射衛星或太空船便是利用了此原理。物體逃離地球的最小初始速度是由地球的質量和半徑決定的,如果地球被壓縮成一個很小的球,當其半徑小於某一臨界值時,對周圍物體的引力便會變得非常之大,即使光這種在宇宙中傳播速度最快的波動也會被地球吸住而不得逃走,這時地球便變成了一個黑洞。按照恆星演化理論,黑洞是恆星演化的最後階段,即是「死亡」了的恆星。由於黑洞不會放射出物質或輻射,我們不能直接觀察到黑洞。但是黑洞可以與鄰近的恆星構成雙星系統,從地球上看來,那可見的恆星 (伴星) 便好像是與一個看不見的天體不停地大跳華爾滋 (見圖),從它運動的程度可推算出那看不見天體的質量,如果那天體的質量非常龐大,便很有可能是一個黑洞。此外,黑洞的巨大引力使伴星的氣體物質以螺旋軌道衝進黑洞,由於被急速壓縮,物質的溫度變得很高,Χ射線和伽瑪射線而產生,在地球上觀察這些射線,便可找到黑洞存在的證據。
甚麼是黑洞
黑洞是一個時空的黑暗區,由一些質量頗大的星體經重力塌縮後所剩餘的東西,是一個重力極大的天體。視界內任何物質都不能從裡面跑來,甚至是光都不例外,所以是一顆渿黑的天體,因而得名為黑洞。因為無法從可見光這途徑看到黑洞,所以只能以被黑洞吸引掉落其上的物質所釋放的輻射來確定它們的存在。
黑洞
黑洞的形成
當一顆質量相當大的星體的核能耗盡後(巨大的恆星:質量是太陽質量的八倍以上)死亡時,恆星的殘骸可能會形成黑洞。而黑洞的形成是因為大質量的恆星在演化的未期都會發生超新星爆炸,沒有輻射壓力去抵抗重力,平衡態不再存在,這星體將全面塌縮,成為中子星。若其中子星的總質量大於三倍太陽的質量,那麼連中子簡併氣體壓力也不能平衡重力,星體將塌縮至它的重力半徑範圍之內。這時,引力之大足以使一切粒子,都被引回星體本身,不能逃脫。
黑洞的界限
當一個黑洞形成後,塌縮還會進行下去,所有物質會無可避免,所有質量將集中在一個非常細小的質點,稱為奇點。黑洞的表面層稱為事件穹界。而這表面層和中心奇點的距離就是史瓦半徑。任何物質要從黑洞的史瓦半徑跑到外面去,它的逃離速度便要大於光速。但根據狹義相對論,光速是速度的極限。重力龐大得連光線也逃不出去,這個連光線也逃不出去的面,稱為事相面。光線和任何物質都只能從事相面外部進入其內部,而無法從裡邊逸出。這個事相面的裡邊就是黑洞。
探索的黑洞
黑洞不發光,所以是不可能用天文望遠鏡規測得到的。但根據理論,當周圍的物質被吸引時,就會透露出黑洞的存在。如果一對雙星中的伴星是黑洞,那麼主星的物質被吸引向黑洞而形成一個吸積環。當吸積環的物質被吸入黑洞時,因摩擦而引起高溫,而放出X光線。於是我們就能將重點放於X射線密近雙星上。
參考資料:
如果你接近黑洞的中心,黑洞的引力效應——「潮汐力」,會把任何物體撕碎,這過程稱為意大利粉化。
會通去邊?
正常來說是不能通到其他地方的,只會墜入黑洞奇點,成為黑洞的一部分。
但亦有人認為墜入黑洞後會穿過蟲洞(又稱灰道)並由稱為「白洞」的地方出來。
簡單的來說,白洞可以說是時間呈現反轉的黑洞。
進入黑洞的物質,最後應會從白洞出來,出現在另外一個宇宙。
由於具有和「黑」洞完全相反的性質,所以叫做「白」洞。
目前天文學家已經實際找到黑洞,但白洞並未真正發現,還只是個理論上的名詞。
所以白洞的存在性還有待商確…
質量達太陽10倍的黑洞之電腦模擬圖
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