黑洞内部的物质以怎样的形式存在
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发布时间：2022-04-22 09:35
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热心网友
时间：2023-06-25 22:50
假设有一个黑洞，其引力质量为M，在与这个黑洞距离为R。的位置上，有一个引力质量为m。的物体A，设黑洞的引力质量M为太阳引力质量的100亿倍，已知太阳的引力质量（1）为mt=1.99*10^30千克，引力常数（1）G=6.67*10^(-11)（米3/秒2.千克），真空中光速C=3*10^8米/秒，R。=1.5*10^11米，则：GM=6.67*10^(-11)*1.99*10^40=1.334*10^30
假设物体A在高速运动时，物体A的惯性质量mg和它的引力质量my都随物体A运动速度的增大而增大，惯性质量mg总是和它的引力质量my相等，由于在黑洞这样的强引力场环境下，物体A所受到的黑洞的引力要采用爱因斯坦广义相对论的引力场方程进行计算，我们假设黑洞是一个球对称分布的天体，它产生球对称分布的引力场 ，并且只考虑物体A沿径向的运动，这样我们可以得到爱因斯坦广义相对论引力场方程的史瓦西外部解的时空线元为：
s’’=[c^2*(R0-s)-2*G*M]^2/(2*G*M*(R0-s))
这里s代表物体A在t时刻的运动距离,s’’代表s的二阶导数。
所以：
S’’=[9*10^16*(R0-s)-2*1.334*10^30]^2/(2*1.334*10^30*(R0-s))
S’’=[9*10^16*(R0-s)-2.668*10^30]^2/(2.668*10^30*(R0-s)) (1)
根据（1）式，我们可以得到下面的matlab数字仿真模型：
模型文件hd2.mdl中的模型
得到的仿真图形如下：
模型文件hd2.mdl产生的仿真图形
在上面的图形中，上图为物体A与黑洞的距离曲线，下图为物体A运动的速度曲线。从上面的图形中可以看出，当物体A即将与黑洞相撞时，物体A的运动速度最终达到1.273*10^16米/秒，是光速的4.243*10^7倍。
从上面的讨论中我们可以看出，当物体在高速运动时，如果我们认为它的惯性质量mg和它的引力质量my都随物体运动速度的增大而增大，惯性质量mg总是和它的引力质量my相等，则物体在巨大的引力作用下，其运动速度将会超过光速。
采用前面matlab数字仿真模型，通过对质量为100倍太阳质量到100亿倍太阳质量的黑洞的仿真计算（相应的仿真时间设置为558700到100）得知，当物体在黑洞引力作用下向黑洞运动时，不管黑洞的质量大小如何，当物体进入黑洞的视界后，就会出现上面讨论的情形。即如果假设物体的惯性质量mg总是和它的引力质量my相等，当物体进入黑洞的视界后，其运动速度将会超过光速，这时物体将会以超过光速的速度运动。超光速运动的物体，运动速度越快，其质量不会增大，反而会减少，并且物体会向外输出能量，这时物体会以这种形式不断将物质转换成能量。
通过上面的讨论，我们可以得出如下结论，进入黑洞视界的物体，由于它会以超过光速的速度运动，所以物体会不断地将自身物质转换成能量，因此黑洞视界内的物质是以能量的形式存在的。同时这些能量又会将其所处的时空进一步弯曲，从而黑洞中的能量又会转换成以弯曲时空的形式存在。因此，在黑洞中，一切进入黑洞的物质都会转换成能量，能量又会转换成弯曲的时空，最终以极度弯曲的时空形式存在，并且极度弯曲的时空会对外展示出巨大的引力。
因此，所谓黑洞，就是一个时空极度弯曲的区域，这个时空极度弯曲的区域本身具有及其巨大的能量，所以弯曲的时空具有物质的属性，同时对外展示出巨大的引力，并且一切进入黑洞的物质最终都会转换成极度弯曲的时空，最终以极度弯曲的时空形式存在。
因此物质与时空是可以相互转换的，“物质不灭定律”也不是绝对的。在黑洞中，物质通过使时空弯曲，可以转换成弯曲的时空，弯曲的时空如果展平的话，也会释放出物质来，所以在一定的条件下，物质是可以消失的，并以弯曲的时空形式存在。在黑洞中，物质最终就是以极度弯曲的时空这个形式存在的。
由此我们可以进一步推论出，占宇宙全部物质95%的暗物质和暗能量很可能就是宇宙中存在的弯曲的时空区域。
热心网友
时间：2023-06-25 22:50
黑洞内部的物质的存在形式,见下:
黑洞-内部结构模型图文解:
黑洞内部中心:奇点-结构模型图文解:
图中＋－号代表不可分割的最小正负弦信息单位-弦比特（string bit）
（名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源于比特 It from bit
量子信息研究兴盛后,此概念升华为，万物源于量子比特）
注：位元即比特
热心网友
时间：2023-06-25 22:51
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时间：2023-06-25 22:51
