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宇宙中的三種不同類型的黑洞,每一種都是與眾不同的!

關於黑洞,老早就有人提出了。1798年,法國科學家拉普拉斯就根據牛頓的力學理論推測:「一個像地球、直徑為太陽250倍的發光恆星,在其引力的作用下,將不允許它的任何光線到達我們這裡。」

我們先從宇宙飛船說起。宇宙飛船要飛出地球進入行星際空間,至少得有11.2千米/秒的速度才能擺脫地球引力。11.2千米,秒的速度,就是一個物體從地球引力場中逃出去必須具備的最低速度,人們管它叫地球的逃逸速度。太陽的引力比地球的強多了,太陽的逃逸速度理所當然比地球的大得多,得618千米,秒。如果一個天體的逃逸速度達到或者超過了光速,那麼連光也沒本事逃得出去。這樣的天體就是黑洞,就是拉普拉斯說的那個天體。

曾經有人問了這樣一個問題:如果用一盞威力巨大的探照燈往黑洞里照,能不能看到底?估計不行。射向黑洞的光不管有多強,都會被黑洞全部吃掉,不會有一點反射,洞里依然是黑的。

如今,科學家對黑洞的認識也更加深入了。現在的說法是,黑洞是愛因斯坦在20世紀初期創立的引力理論——廣義相對論——所預言的一種特殊天體。看不見的黑洞和看得見的宇宙之間有個界限,人們叫它視界。天文學家猜測。正在收縮的恆星還會繼續收縮,直至收縮到無限小和無限密的點為止。那個點叫奇點。

黑洞可說是一個與世隔絕的世界,被黑洞吸進去的物質會以光速墜向黑洞中心,這時除了質量、角動量和電荷會被吸收成黑洞的整體屬性外,其他的像半徑、密度、溫度、化學成分、磁場等等全被黑洞吞沒了。天文學上管這個性質叫「無毛地理」。

如果物體的密度是固定的,越來越多的東西堆積在一起,物質的引力會隨著質量的增加而變得越來越強。最後,物質的引力總是比逃逸的光強。

美國物理學家奧本海默(Oppenheimer)和斯奈德(Snyder)首先想到的另一件事是,如果恆星的質量保持不變並不斷縮小,那麼恆星的密度就會增加,這樣它們的重力場就會變得越來越強。

所以只要它縮小,遲早會變成一個無法逃離光的黑洞。根據愛因斯坦的廣義相對論,他們分析了恆星在自身引力作用下的坍縮過程,並於1939年提出了更為準確的黑洞理論。

科學家認為宇宙中有三種黑洞:恆星黑洞、星系黑洞和原始黑洞。

有些恆星真的很大,比太陽大十倍。他們的生命燦爛而短暫,只能活幾千萬年。當這樣的恆星死亡時。也就是說,超新星爆發後,它巨大的身體在重力作用下收縮,宇宙中沒有任何力量可以阻止這種巨大動物垂死掙扎的壓力。恆星越小,引力就越大。最終恆星會縮小到非常小的尺寸。它的引力使得任何東西都不可能逃脫,然後它就變成了一個黑洞。

在銀河系的中心,恆星密度非常大,恆星之間容易發生大規模的碰撞和合併,導致一些質量非常大的天體。當這些超大質量的物體坍塌時,它們會變成質量是太陽1億倍的黑洞。

黑洞是宇宙中最「緻密」的,因為它們只能進入,但現在人們發現黑洞也會釋放一些物質。

根據大爆炸宇宙學的理論,導致宇宙膨脹的大爆炸具有非常巨大的力量。它把一些物質擠壓得非常緊,從而形成了一個初級黑洞。原始黑洞很小,通常只有一個基本粒子那麼大,但是它們的質量和小行星差不多。

早在1976年,已故科學家霍金提出了一種新的黑洞理論,即真空不是虛無,而是正反粒子對數量相等,雖然它們的和為零,但它們的存在和波動都會影響物理過程。當物質和反物質通過黑洞附近時,一個可能墜入黑洞,另一個可能被排除在黑洞之外,這意味著黑洞可以產生和發射一些粒子。

在這個過程中,黑洞通過緩慢的輻射能量逐漸蒸發。隨著黑洞變小,蒸發速度加快,最終發生爆炸。

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