什么是黑洞的视界,奇点
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发布时间：2022-04-23 20:25
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时间：2023-05-09 08:36
一个星球，如地球，在重力作用下会向内收缩，但地球的硬质岩石阻碍了地球继续收缩。太阳是由于向外辐射的压力抵挡住了重力。
如果太阳烧尽了，辐射压没了，就会开始坍缩，直到分子都挤在一起，形成了“白矮星”。如果一颗恒星的最终质量大于1.4倍太阳质量，它坍缩时会把分子压碎，直到原子核挤在一起，形成“中子星”。如果这颗恒星的最终质量大于3倍太阳质量，原子核也会被压碎，继续向中心坍缩。在原子核被压碎后就再没有什么力量可以阻止它坍缩，它将一直坍缩下去，直到像皮球那么大、黄豆那么大、原子那么大、没完没了的无限收缩下去……用不了多长时间，它就会收缩成体积几乎为零的一个点——“奇点”。
再说视界：
任何一个星球都有所谓逃逸速度，即可以飞出该星球的最低速度。地球的逃逸速度是11.2公里/秒，在地面上发射一艘飞船，达到11.2公里/秒就可飞出地球。
如果在离地面很远的高空发射，显然条件可以降低些；离地心越近，速度要求就越高，当然离地心的距离不可能比6370公里更近，因为地球半径是6370公里。
假想我们能够压缩地球，使之密度更大体积更小，那么在它的表面就会离地心更近，逃逸速度也会变大。如果我们继续压缩它，越压越小，这个地球表面的逃逸速度也越来越大。总有那么一个尺度，当地球被压缩成那么大时，它表面的逃逸速度会达到30万公里/秒，即光速。也就是说，此时即使是光也不能从这“小地球”的表面发射出去了。对地球来说，这个尺度大概是1厘米，当地球被压缩成半径一厘米以内的小球时，光就不能从地球表面逃出了。
注意，虽然在这小地球的表面逃逸速度达到了光速，但在离小球中心6370公里的高空——即原先的地球表面，逃逸速度仍是11.2公里每秒，因为被压缩的地球质量没变。
对太阳这种质量的物体来说，半径是1公里，如果太阳被压缩成半径正好是1公里的球，那么它表面的逃逸速度为30万公里/秒。
假如太阳从此坍缩下去，变成刚才说的奇点，那么这奇点附近的逃逸速度将比光速还要大得多。但是在半径1公里的那个高空上，逃逸速度仍是30万公里/秒。
半径1公里的这个假想的球壳，仿佛是个分界面：在它内部，与奇点的距离小于1公里，逃逸速度大于光速，连光也逃不出来；而在它外部则没问题。
这个通过计算得到的、实际上并不存在也看不见的、在奇点外围一定半径处的、假想的球壳，就是“视界”。
视界内包含的空间，称为“黑洞”，黑洞的中心是奇点，质量全集中在奇点上。
每一个给定的质量都对应着一个“能够使它成为黑洞的”半径，即逃逸速度达到光速的半径，这个半径叫做“史瓦西半径”。当这个物体真被压缩到它的史瓦西半径以内，它就成了黑洞，而史瓦西半径也正好就是它成为黑洞后的视界。
说了这么多，好像要变成黑洞，密度就要特别高才行，其实不然：质量越大，想变成黑洞就越容易。所需的密度和质量的平方成反比。一座10^12千克的山对应的史瓦西半径为10^ -13厘米，要压成那么小的小球可见密度之高；而一个10^11倍太阳质量的星系的史瓦西半径为10^ -2光年，对应的密度比空气还小。不过对一个星系来讲，这也不是容易事。
对了，一个人也可以变成一个黑洞，这只需把他压缩到10^ -23厘米，这是100千克对应的史瓦西半径，也是他成为黑洞后的视界半径。
热心网友
时间：2023-05-09 08:37
根据广义相对论，引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时，它的引力场对时空几乎没什么影响，从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小，它对周围的时空弯曲作用就越大，朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。
等恒星的半径小到一特定值（天文学上叫“史瓦西半径”）时，就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时，恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“*”的，等一会儿我们会讲到。
那么，黑洞是怎样形成的呢？其实，跟白矮星和中子星一样，黑洞很可能也是由恒星演化而来的。
我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢），由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，直到最后形成体积小、密度大的星体，重新有能力与压力平衡。
质量小一些的恒星主要演化成白矮星，质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算，中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值，那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了，从而引发另一次大坍缩。
这次，根据科学家的猜想，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径)，正象我们上面介绍的那样，巨大的引力就使得即使光也无法向外射出，从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。
与别的天体相比，黑洞是显得太特殊了。例如，黑洞有“隐身术”，人们无法直接观察到它，连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么，黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢？答案就是——弯曲的空间。我们都知道，光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论，空间会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但走的已经不是直线，而是曲线。形象地讲，好像光本来是要走直线的，只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。
在地球上，由于引力场作用很小，这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围，空间的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有一部分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以，我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一样，这就是黑洞的隐身术。
更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球，它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”，还同时看到它的侧面、甚至后背！
“黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着，新的理论也不断地提出。不过，这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友可以去参考专门的论著。
热心网友
时间：2023-05-09 08:37
不过 根据科学的研究 我们还是可以想象一下会发生什么样的奇异事件
在我们活着进入视界后 （前提是这个黑洞的潮汐力很均匀，否则就在离黑洞很远处被黑洞的潮汐力撕碎） 假设这个勇敢者是脚冲着奇点 那么 在向奇点下落的过程中 因为头与脚和黑洞距离不同 受到黑洞的引力差异会把这个勇敢者越拉越长 因此他还是无法活着到达奇点 再假设他顶住了这种拉力
活着到达奇点 甚至进入奇点 他又会看到什么呢
根据量子力学 任何长度小于普朗克长度物体 时间短于普朗克时间的事件 我们现有的所有物理定律都不适用 显然奇点属于这种情况 合情合理的设想是 塌缩向奇点的物质 受到量子过程的影响 有可能“反弹”而转而膨胀到另一组维度去 也就是某种意义上的时空旅行
上面说的都是理论上的 到实际应用还是有很长的路要走 不过 有幻想 才能把 幻想变为现实 这就需要我们这代人的努力了！
热心网友
时间：2023-05-09 08:38
奇点被隐藏在这个界限之内，因此人们永远“看”不到奇点。奇点被证明是时间与空间的开端，在这一奇点所有物理定律失效。
热心网友
时间：2023-05-09 08:38
