黑洞是純黑色的嗎它會一直存在下去嗎

在北京時間2019年4月10日21時左右，人類成功拍攝到了黑洞的第一幅“照片”，這張照片在中國上海和臺北、美國華盛頓、比利時布魯塞爾、智利圣地亞哥、日本東京、丹麥靈比六地同時發(fā)布。

2019年4月10日這一天注定會成為人類文明進程的一個重要日子，至少是探索宇宙空間奧秘里程碑式的時間點。

這是我們?nèi)祟惖谝淮握嬲饬x上“看”到了“黑洞”，傳說中的“黑洞”也終于揭開神秘面紗。

愛因斯坦在廣義相對論中，預言提出了在浩瀚的宇宙空間內(nèi)存在的一種密度極大、體積極小的天體，這種神秘天體的引力非常非常的大，大到什么程度呢?連光都無法逃脫，會被它吸走。

自從愛因斯坦提出在宇宙中存在著這樣神秘的天體，它讓所有科學家為之著迷和瘋狂，誰都想證明“黑洞”存在，或者認為這只是一種假設。

誰給這種神秘天體命名為“黑洞”呢?　美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒把這種神秘的天體命名為“黑洞”。

“黑洞”是黑色的嗎?

很多人以為“黑洞”這個名字當中有個“黑”字，認為它就是黑色。其實這種認識是非常錯誤，“黑洞”并不“黑”，只是它無法被直接觀測到而已，但是我們可以借由間接方式得知其存在與質(zhì)量，并且觀測到它對其他事物的影響。

恒星為什么會衰老滅亡和塌縮呢?

當某一個恒星逐漸衰老，走向滅亡的時候，它的熱核反應已經(jīng)耗盡了核心的燃料，那么由核心產(chǎn)生的能量已經(jīng)不多了。一旦恒星進入這樣衰亡的狀態(tài)，那么它就再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。

這就好比我們在水里，假設就只存在水的浮力和地球的重力這兩種力，當浮力≥重力的時候，我們就可以漂浮在水面上，一旦水的浮力逐漸變小，甚至消失，那么重力就會把水里的萬物拉入水底，不能逃脫。

因此，當恒星在外殼重壓的作用之下，往內(nèi)部拼命擠壓收縮，那么核心在自身重力的作用下開始坍縮，物質(zhì)將不可阻擋地向著中心點進軍，直到最后形成體積接近無限小、密度幾乎無限大的星體。

當這樣的星體半徑收縮到一定程度的時候，巨大的質(zhì)量產(chǎn)生非常大的引力，導致時空扭曲，使得即使光也無法向外射出，經(jīng)過的光或物體也會被“吸收”，這就是“黑洞”。

什么是視界呢?

一般情況下，我們把“黑洞”的邊界稱為視界。

我們知道，“黑洞”是一種高質(zhì)量、密度非常大的天體，這樣就導致它能產(chǎn)生非常大的引力，使得任何靠近它的物體都會被它吸進去，光也不例外，造成一個結(jié)果就是“黑洞”無法直接被觀測到。

因此，我們把剛好能被觀察到的那個時空界面稱為視界。如發(fā)生在“黑洞”里的不會被黑洞外的人所觀察到，因此我們可以稱黑洞的界面為一個視界。

“黑洞”具有的超強引力使得光無法逃脫它的勢力范圍，該勢力范圍稱作“黑洞”的半徑或稱作視界。

怎么證明“黑洞”的存在?

雖然愛因斯坦在廣義相對論中預設提出“黑洞”這一神秘天地，但科學家們早期想證明它的存在，還存在一定困難，甚至引發(fā)一些科學家質(zhì)疑其是否存在。

時間就是最好的答案，“黑洞”這一神秘天體在經(jīng)過漫長的時間推測后，已經(jīng)慢慢被人們所接受。

目前在學術界主要有以下三類方法證明其存在：

一是恒星、氣體的運動透漏了黑洞的蹤跡。

黑洞有強引力，對周圍的恒星、氣體會產(chǎn)生影響，于是我們可以通過觀測這些變化和影響來確認黑洞的存在。

二是根據(jù)黑洞吸積物質(zhì)，也就是吃東西時發(fā)出的光來判斷黑洞的存在。

三是通過觀測到黑洞成長的過程來“看”見“黑洞”的存在。

根絕新聞報道，到目前為止，科學家們在銀河系發(fā)現(xiàn)和確認了20多個恒星級質(zhì)量“黑洞”，但可能有上千萬個恒星級“黑洞”候選體。

“黑洞”有大小之分嗎?

“黑洞”最大的特點就是質(zhì)量和密度非常大，因此天文學家們根據(jù)質(zhì)量的大小，將宇宙中的“黑洞”分成三類：

1、恒星級質(zhì)量“黑洞”(幾十倍—上百倍太陽質(zhì)量);

2、中等質(zhì)量“黑洞”(幾十倍—上百倍太陽質(zhì)量

3、超大質(zhì)量“黑洞”(幾百萬倍太陽質(zhì)量以上)。

根據(jù)相關理論的推算，在宇宙空間每個星系中心都有一個超大質(zhì)量的“黑洞”，如我們居住的銀河系中心就有一顆超大質(zhì)量“黑洞”，它的質(zhì)量大約是太陽質(zhì)量的400多萬倍。同時，天文學家們預測銀河系中應該存在著上千萬個恒星量級的黑洞。

“黑洞”會滅亡嗎?

在普通大眾的認知里，既然“黑洞”是宇宙空間內(nèi)一種密度極大、體積極小的天體，由于它超強的引力連光都能吸走，應該屬于無敵，是不是屬于“不死之身”呢?

其實不是，“黑洞”也會走向滅亡，直至消失。“黑洞”周圍的引力場會釋放出能量，同時消耗黑洞的能量和質(zhì)量。

因為根據(jù)物理學里的質(zhì)能方程E=mc2，說明能量的損失會導致質(zhì)量的損失，那么“黑洞”也是如此。當“黑洞”損失質(zhì)量時，它的溫度和發(fā)射率增加，因而它的質(zhì)量損失得更快，這個現(xiàn)象被稱為“霍金輻射”。

“黑洞”的質(zhì)量越來越小時，它的溫度會越來越高，直到“黑洞”的爆炸。

自從愛因斯坦在廣義相對論里預言“黑洞”的存在，再到第一張“黑洞”照片的誕生，整整耗費一百多年的時間。在這個過程中，包括霍金在內(nèi)無數(shù)科學家耗費大量的心血，都想弄清楚“黑洞”的內(nèi)部是什么樣子?“黑洞”和宇宙爆炸論又有什么關系呢?還有很多未知問題等著人類去探索和解決，相信在不久的未來，科學們會給我們一個答案，那時人類應該能在星辰大海中觀察“黑洞”。

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