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黑洞,為什麼光都無法逃脫

由 Tom的科技世界 發表于 寵物2023-01-08
簡介而且,當質量超過太陽質量25倍的大質量星熱核演化的生命結來時,其核心將會收縮成黑洞,雖然黑洞不會發光,但是人們可以透過它強大的引力對周圍的星體和物體的運動施加強大的影響來判斷它的存在

地球吸引力誰發現

有很多天文的名詞,經常出現在我們眼前,比如經常會提到黑洞,那黑洞到底是什麼,讀了下文我想你會有一個大致的概念,不至於以後,我們開口閉口談到黑洞的時候,以為黑洞只是一個可以吞下一切的黑乎乎的洞穴。

黑洞,為什麼光都無法逃脫

黑洞是一類特珠天體。它的引力極其強大,可以吞食周圍的一切物體。任何物體只要進入黑洞表面,它就會被黑洞的引力撕成碎片,失去原有物體的一切特性,而且很快地掉向黑洞的中心。黑洞內部的任何物體都不可能逃出黑洞表面,包括光也不例外。

黑洞表面的引力加速度如此強大,以至於任何物體(包括光)都只能進不能出,黑洞這類天體只保留三個本徵物理量:質量、轉動角動量和(帶電)電荷。

黑洞,為什麼光都無法逃脫

早在1798年,法國大數學家與天文學家拉普拉斯根據牛頓引力理論就預言過這類天體。當我們從地面向上拋挪物體時,如果上拋速度不大,地球吸引力(牛頓萬有引力,它的方向指向地球中心)將把這物體拉回地面。但是當向上發射火晉的速度達到7。9km/s以上時,火箭就不會掉向地面,它將圍繞地球旋,成為地球人造衛星。當火箭速度超過11。2km/s後,火箭將直接飛離地球射向宇宙太空,這個速度稱為地球的逃逸速度。

星體的逃逸速度大小同星體質量的平方根成正比,同星體半徑的平方根成反比,如果保持地球質量不變而大大地縮小地球半徑(這樣,物質被壓縮得非常緻密),地球的逃逸速度會大大增大當地球被壓縮到半徑小於0。889cm時,這個選逸速度數值就超過光速。由於任何物體的速度不可能超過光速,因此,這時所有在這個“地球”周圖的物體都會被它的強大引力而吸引進來,包括光在內的任何粒子也都不可能離開地球。地球外面的觀測者來觀看地球時,看到的只是一個完全的黑暗的洞。這個洞內沒有任何光線射出,更沒有其他物體能夠逃離它。

黑洞,為什麼光都無法逃脫

現代的黑洞是根據愛因斯坦廣義相對論從理論上預言的。對於與太陽質量相同的天體來說,當它的半徑縮小為3km時,它就變為一個黑洞,天文學家認為,銀河系和其他許多星系的中心都有一個質量為太陽幾百萬倍以上的大質量黑洞。而且,當質量超過太陽質量25倍的大質量星熱核演化的生命結來時,其核心將會收縮成黑洞,雖然黑洞不會發光,但是人們可以透過它強大的引力對周圍的星體和物體的運動施加強大的影響來判斷它的存在。此外,由於它強大的引力使它周圍一切物質往裡吸進,在尚未到達黑河之前,這些下落物質可能會發射X光。天文學家透過探測這種X光,研究其性質來判斷黑洞的存在和它的性質,已經發現了不少黑洞的候選者,但選今尚未被天文觀測完全證實。