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什么是黑洞?很简单 ， 黑洞是一个空间区域 ， 在这里引力占主导地位 。 任何东西——甚至光——都无法逃脱它强烈的引力 。 当一个物体的内部压力无法抵抗自身的重力时 ， 它们就形成了 。 一个常见的误解是 ， 一个物体必须很大才能成为黑洞 。 这并不完全正确 。 质量/能量的密度触发了黑洞的形成 。 例如 ， 如果你把地球压缩到一个镍的大小 ， 地球本身就会变成一个黑洞 。
黑洞最常见的形成方式是在恒星死亡的时候 。 当一颗恒星(大约是太阳质量的20倍)耗尽所有燃料时 ， 它会以壮观的方式爆炸 。 这种爆炸被称为超新星 。 当恒星内部的发动机(或熔炉)耗尽燃料 ， 无法维持内部压力以摆脱重力时 ， 超新星就会发生 。 当恒星开始向内坍塌时 ， 外层开始向内坍塌 ， 然后猛烈地向外反弹 ， 产生爆炸 。 这颗恒星稠密的内核继续被重力压缩 。 由于没有剩余的燃料来对抗重力 ， 内核坍缩成一个黑洞 。 当转变发生时 ， 在两极会产生高能的伽马射线 。 这些短的“伽马射线爆发”是已知宇宙中发生的最明亮的电磁事件 ， 是超新星的迹象 。
黑洞有多大?黑洞通常有两种类型——恒星质量黑洞和超大质量黑洞 。
恒星质量黑洞是最丰富的 ， 当一颗质量足够大的恒星死亡时就会形成 。 到目前为止 ， 这种类型的粒子的大小上限大约是太阳质量的33倍 。
另一方面 ， 超大质量黑洞是巨大的 。 最小的有数十万个太阳质量 ， 大多数平均有数百万个太阳质量 ， 到目前为止发现的最大的达到180亿个太阳质量——大致相当于整个星系的大小 。
每个星系的中心都有一个星系 。 它们的生长和形成是一个复杂的过程 ， 包括黑洞同类相食、星系合并以及数十亿年来吞食任何靠近它们的东西 。
黑洞会死吗?1974年 ， 史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)表明 ， 黑洞并不完全是黑色的 ， 而是会发出微量的热辐射 。 这种效应被称为霍金辐射 。 由于这种辐射 ， 黑洞失去能量/质量 ， 可以“蒸发” 。 虽然这是一个非常缓慢的过程 ， 但最终会导致黑洞“死亡” 。 不过 ， “慢”这个词有点轻描淡写了 。 这一过程可能需要数万亿年甚至更长时间才能使一个黑洞蒸发掉 。
常见的误解?【一文讲清楚“黑洞”】一个常见的误解是黑洞的形状像漏斗 。 黑洞类似于漏斗 ， 但这种可视化只能在二维宇宙中实现 。 黑洞是球形的 ， 这意味着“漏斗”是三维的 。 黑洞和普通恒星没有太大的不同 。 你只是看不见它们 ， 它们有更强的引力 。
黑洞可以用来旅行吗?另一个误解是 ， 黑洞可以被用作另一个维度的入口 ， 或者可以让你穿越时空 。 这很可能是由广义相对论和量子力学的数学理论在黑洞的奇点(核心)处失效所引起的推测的结果 。 不幸的是 ， 即使这是真的 ， 你也活不过这趟旅程 。
就在黑洞的外面 ， 绕着黑洞的视界(视界是黑洞的“边缘”)旋转 。 连光都无法逃脱其强烈引力的边界)是一个由超热气体和等离子体组成的绕轨道运行的海洋 。 高温气体 ， 比太阳表面还要热 。 然而 ， 即使你能在极端的温度和辐射中生存下来 ， 你仍然需要与重力抗争 。 恒星质量黑洞的引力潮汐效应是极端的 。 这些“潮汐效应”将物质撕裂到组成它们的夸克 。 你在到达奇点之前就会被原子化 。
我们生活在黑洞里吗？这是有可能的 。 为了解释暗能量 ， 一些科学家假设 ， 我们可能生活在另一个宇宙的黑洞里 。 更确切地说 ， 黑洞会反弹 ， 就像弹簧一样 。 IU-Bloomington的Nikodem Poplawski利用一些前沿物理学 ， 修改了爱因斯坦广义相对论方程的一个版本 ， 将粒子自旋考虑在内 。 包括这个变量 ， 他可以计算时空几何的扭转 。 它也摆脱了广义相对论无法解释的黑洞奇点悖论 。 尽管验证这样的假设目前超出了我们的技术能力 。
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