黑洞是“太空中最自私的怪物”嗎

時(shí)間：2021-02-24 12:29:45 科普知識我要投稿

黑洞是“太空中最自私的怪物”嗎

　　黑洞是現(xiàn)代廣義相對論中，存在于宇宙空間中的一種天體。黑洞的引力極其強(qiáng)大，使得視界內(nèi)的逃逸速度大于光速。故而，“黑洞是時(shí)空曲率大到光都無法從其事件視界逃脫的天體”。下面是小編為大家整理的黑洞是“太空中最自私的怪物”嗎，僅供參考，歡迎閱讀。

黑洞是“太空中最自私的怪物”嗎

　　“黑洞”這個(gè)名字，總是令人遐想聯(lián)翩。那么，究竟什么是“黑洞”呢？

　　這個(gè)名字的第一個(gè)字“黑”，表明它不會向外界發(fā)射或反射任何光線，也不會發(fā)射或反射其他形式的電磁波——無論是波長最長的無線電波還是波長最短的γ射線。因此人們無法看見它，它絕對是“黑”的.。第二個(gè)字“洞”，說的是任何東西只要一進(jìn)入它的邊界，就休想再溜出去了，它活像一個(gè)真正的“無底洞”。

　　也許有人會想：假如我用一只超級巨大的探照燈對準(zhǔn)黑洞照過去，像照妖鏡照住“妖怪”那樣，黑洞不就“現(xiàn)原形”了嗎？錯(cuò)了！射向黑洞的光無論有多強(qiáng)，都會被黑洞全部“吞噬”，不會有一點(diǎn)反射。這個(gè)“無底洞”，照樣還是那么“黑”。把這種奇特的天體稱為“黑洞”，真是太妙了。黑洞并不是科學(xué)家在一夜之間突然想到的。早在1798年，法國科學(xué)家拉普拉斯就根據(jù)牛頓建立的力學(xué)理論推測：“一個(gè)密度像地球、直徑為太陽250倍的發(fā)光恒星，在其引力作用下，將不允許它的任何光線到達(dá)我們這里。”

　　這話是什么意思呢？我們不妨先從宇宙飛船說起。宇宙飛船要擺脫地球的引力進(jìn)入行星際空間，速度至少要達(dá)到11.2千米/秒，否則它就永遠(yuǎn)逃不出地球引力的控制。這11.2千米/秒的速度，就是任何物體從地球引力場中“逃逸”出去所需的最低速度，稱為地球的“逃逸速度”。太陽的引力比地球引力強(qiáng)大得多，因此太陽表面的逃逸速度也要比地球的大得多，為618千米/秒。再進(jìn)一步，要是一個(gè)天體的逃逸速度達(dá)到了光速，那么就連光線也不可能從它那里逃逸出去了。這樣的天體就是黑洞，拉普拉斯所說的那個(gè)恒星便是生動的一例。光是宇宙間跑得最快的東西，既然連光都逃不出黑洞，那么其他一切東西也就休想逃出去了。

　　隨著科學(xué)的發(fā)展，人們對黑洞的認(rèn)識也越來越深入。如今，關(guān)于黑洞的更準(zhǔn)確的說法是：“黑洞是廣義相對論預(yù)言的一種特殊天體。它的基本特征是有一個(gè)封閉的邊界，稱為黑洞的‘視界’；外界的物質(zhì)和輻射可以進(jìn)入視界，視界內(nèi)的東西卻不能逃逸到外面去。”正因?yàn)楹诙慈绱恕爸贿M(jìn)不出、貪得無厭”，所以才有了一個(gè)不雅的外號：“太空中最自私的怪物”。

　　不過，事情也不是那么簡單。出乎人們意料，黑洞這個(gè)“怪物”，有時(shí)候竟然還十分“慷慨”。這又是怎么一回事呢？原來，在20世紀(jì)70年代，英國科學(xué)家霍金等人以量子力學(xué)為基礎(chǔ)，對黑洞作了更縝密的考察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)黑洞會像“蒸發(fā)”那樣穩(wěn)定地往外發(fā)射粒子。考慮到這種“蒸發(fā)”，黑洞就不再是絕對“黑”的了。霍金還證明，每個(gè)黑洞都有一定的溫度，而且質(zhì)量越小的黑洞溫度就越高，質(zhì)量越大的黑洞，其溫度反而越低。大黑洞的溫度很低，蒸發(fā)也很微弱；小黑洞的溫度很高，蒸發(fā)也很猛烈，類似劇烈的爆發(fā)。一個(gè)質(zhì)量像太陽那么大的黑洞，大約需要1066（即“1”后面跟著66個(gè)“0”）年才能蒸發(fā)殆盡；但是質(zhì)量和一顆小行星相當(dāng)?shù)男『诙矗谷粫?022（小數(shù)點(diǎn)后面21個(gè)“0”再跟上一個(gè)“1”）秒鐘內(nèi)就蒸發(fā)得干干凈凈！

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