科學家研究的宇宙中的黑洞,白洞,灰洞和蟲洞是什麼樣子
我們都知道斯蒂芬·霍金的一生都致力於宇宙和黑洞的探索研究,他也因為提出了奇點定理和黑洞輻射而聞名於世。也因為他的去世,許多宇宙科普知識漸漸被廣大群眾知曉。一個個疑問由此而產生:這如雷貫耳的黑洞是什麼?白洞又從何而來?灰洞是不是黑洞介與白洞之間的宇宙天體?蟲洞是怎樣形成的?
黑洞:
黑洞是廣義相對論推論而出的,是宇宙空間內的一種天體。它的引力非常巨大,這樣黑洞視界內的光速也無法逃逸。黑洞是德國天文學家史瓦西1916年通過演算得出了愛因斯坦引力場方程的一個真空解,這表明如果把大量物質集中在空間一點,它周圍就會產生奇異的景象,也就是在質點周圍存在一個界面:「視界「。一旦進入這個這個視界,連光也無法逃逸。這種特異的天體被美國物理學家惠勒稱之為:「黑洞」。
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黑洞無法直接洞察到,但可以藉助物體被吸入前的因高熱而放出和Y(伽馬)射線的「邊緣信息」,並觀測它對周圍事物的影響,而獲取黑洞的存在。也可以藉由間接觀察恆星或是星際星雲氣團繞行的軌跡從而獲得黑洞位置及質量。美國卡耐基科學研究所2017年發現了最遠的大黑洞,質量是太陽的8億倍。
黑洞的形成過程:
多數恆星最先只有氫元素,它內部的氫原子核無時不在互相碰撞,發生聚變。因為恆星質量太大,聚變時產生的能量與萬有引力相抗衡,以此維持恆星結構的穩定。而氫元素核聚變時產生的——氦元素,後來氦元素也參與聚變,改變了結構,又生成了鋰元素。以此類推,這些元素以元素周期表的排序,依次產生鈹元素、硼元素、碳元素、氮元素……直到鐵元素產生後,此恆星便會坍陷。是因為鐵元素非常穩定,在聚變時釋放的能量小於所需能量,導致了聚變停止。在恆星內部的鐵元素沒有足夠的能量能量與質量龐大的恆星萬有引力抗衡,引發了恆星坍縮,形成黑洞。
白洞
白洞與黑洞相反。白洞是宇宙里的噴射源,它向外部提供物質和能量,但不能吸收外部的任何物質以及輻射,是一個只發射、不吸收的特殊天體。只有一點與黑洞一樣,能把它周圍的物質吸積到邊界形成物質層,是一個強引力源的高能天體,有一個封閉的邊界。但目前白洞只是一個理論模型,還沒有被科學家觀測到。
這些高能天體科學家已知的物理學規律目前還無法解釋。科學家們普遍認為,自宇宙大爆炸以來,就在不斷膨脹,正在膨脹的天體和氣體直至整個宇宙,在138億年前,禁錮在一個「奇點」上,爆炸後當它們膨脹到衝出「視界」外面,就形成了白洞;有些科學家認為,白洞是由「黑洞」轉化而來。當黑洞坍縮到「極限」,就會由於內部一種矛盾運動質變為膨脹狀態——反坍塌爆炸,此時就由向內吸收物質,變為從內向外輻射能量了。
如果將黑洞當成一個只進不出的入口,那就有一個只出不進的「出口」——白洞。黑洞與白洞之間的通路叫作——「灰道"(蟲洞,硅洞)
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灰洞
」灰洞「理論是最近一個已去世的網紅宇宙學家提出的,是為了解決「防火牆悖論」問題,化解廣義相對論與量子物理在黑洞里的矛盾。1993年波士頓大學的一位科學家認為灰洞有存在的可能:大恆星的坍縮不夠形成黑洞,可能會形成比中子星小密度卻比較大的星體。廣義相對論表示坍縮到一定程度的恆星外層會形成一個光子層,該光子層繞星體運行,中子星的光子層半徑比黑洞少,同時,坍縮的強大引力會使得流失的輻射失去能量。他通過計算,從灰洞發出的輻射只在40%能離開灰洞向空間輻射。因此而得「灰洞」
蟲洞:
蟲洞的解釋是:連結兩個遙遠時空的多維空間隧道。又叫時空洞和愛因斯坦-羅森橋(蛀孔)。是由奧地利物理學家弗萊姆1916年首次提出。由愛因斯坦和羅森在1930年研究引力場方程時的假設:通過蟲洞可做瞬間轉移或時間旅行。
蟲洞是由暗物質維持開啟,可把平行宇宙和嬰兒宇宙連接一起,可能會提供時間旅行。也可能是連接黑洞和白洞的時空隧道,有時也叫「灰道「
蟲洞的產生
來自強大的黑洞引力能。
是一種克爾黑洞強速旋轉,倫斯——梯林效應把黑洞周圍的能層中的時空撕開一個小口子。小口子在引力能和旋轉能的作用下被擊穿,形成極小的蟲洞。這些蟲洞在黑洞引力能下,能確定出口在哪。
黑洞,白洞,蟲洞還是宇宙學中的未解之謎。黑洞究竟是否真實在宇宙中存在,科學家也只是得到一些旁證。假如會有蟲洞,就有這樣的情形:如果你在10:00進入蟲洞一端,那麼會在10:00在蟲洞另一端出來。
你們對宇宙的這些天體有些什麼看法,可在評論區留言,一起來討論自然科學。
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