为啥再大的恒星也拉不住光,而黑洞再小都可以把光锁在里面?

时间:2019-09-03 来源: 国内新闻

   18:40:49 柠檬心理

  

  黑洞和恒星是两种性质完全不同的天体,一个是大质量恒星死亡后的残骸,一个是还处于生命周期中的恒星,当然不一样了。

  恒星发光是因为其中心一直在进行着生生不息的核聚变,核聚变产生的巨大张力抵消着恒星的巨大引力收缩力,达到了一个平衡,这就是恒星的主序星阶段,也就是恒星生命周期中最长最稳定的青壮年时期。

  这个时期恒星核聚变产生的能量是以电磁辐射的方式发出的,电磁辐射的媒介就是光子,所以能够被人类眼睛所感知,也能够被电磁波仪器所探测。

  电磁辐射的光包括可见光和不可见光,人的眼睛只能够看到可见光部分。不可见光以无限电波、红外线、紫外线、X射线、伽马射线等方式发出,人眼看不到,但通过各种仪器可以侦测得到。

  

  大质量天体在中心核聚变得链式过程到铁就停止了,失去能量得中心再也抵挡不住恒星巨大的引力收缩力,外围物质急剧向中心坍缩。

  当高速(甚至达到光速的一半)物质撞击到中心的铁核时,就以同样速度被反弹向外壳抛去,这样超新星大爆炸就发生了。

  大爆炸会把大质量恒星的绝大部分物质抛散到太空,成为新的星云物质,剩下中心一个很小极端致密的核心,当这个核心大于3个太阳质量时,无比巨大的引力压力就会使其坍缩成一个黑洞。

  因此黑洞是大质量恒星的尸骸,也是一切天体的终极归宿,是一个深不见底的死亡陷阱。

  这个陷阱类似于宇宙的开端,很可能也是宇宙的归宿。

  

  根据爱因斯坦引力场论,可以得到任何物质(质量)都有一个史瓦西半径的解,就是当物质压缩到极限有一个临界点,又叫事件视界。

  任何物质只要压缩进了自己的史瓦西半径,就无可奈何的坠落到中心一个奇点。奇点是一个体积无限小、密度无限大、曲率无限大、温度无限高的玩意,是一个超时空的玩意。

  这个奇点不是我们世界的东西,也可以说是突破了我们世界极限的临界点,进入了其他维度的世界,有人认为这个维度是零维。

  这个奇点的时空曲率无限大,就是引力无限大,当然这个无限的空间是有限的,这个空间范围就是史瓦西半径,又叫事件视界。

  就是在事件视界外的物质人类可以观测,事件视界内就被无限曲率所控制,光也不例外,被无限曲率拉扯着向中心奇点坠落,无法逃脱。

  

  我们只知道黑洞的逃逸速度大于光速,至于到底逃逸速度是光速的1倍或多少倍,我们无法知晓。

  这个世界最大速度就是光速,我们看到的所有事物都是光传到我们眼中,没有光我们就无法看到任何东西,也无法通过仪器探测到任何电磁波。

  如果连光都被锁住了,人类就无法看到和探知黑洞内部的状态了。

  但黑洞有质量、电荷、角动量,这些物理量可以通过其对周边天体星际物质的影响感测出来,也就是影响了史瓦西半径(事件视界)以外的物质,我们通过这些物质的变化和状态,才知道这个黑洞的存在和状态。

  

  因此人类看到和探测到的黑洞就是中间是黑黑的一个空洞,周边是其质量、电荷、角动量影响导致的吸积盘,以及能量的射线,包括X射线和伽马射线等。

  恒星再大,因为其体积大,远远大于其事件视界(史瓦西半径),所以其逃逸速度远远小于光速,就无法锁住光的传递。

  计算逃逸速度公式为:v=√(2GM/R)

  其中v为逃逸速度,G为引力常量(G=6.×10N·m^2/kg^2),M为天体质量,R为天体半径。

  

  从这个公式可以看出,天体逃逸速度取决于其质量和半径。恒星的质量再大,由于其半径很大,远远大于自己的史瓦西半径,逃逸速度也大不了那里去。

  太阳的史瓦西半径为3000米,实际半径达到69.6万千米,根据公式计算出太阳逃逸速度为617.7千米/s。这个速度比光速差到云里雾里了,怎么能够锁住光呢?

  目前已知宇宙中质量最大恒星为距离我们16万光年的r136a1,质量约太阳的300倍左右,半径为太阳的35倍,根据已知太阳逃逸速度,计算出其逃逸速度为:

  v2=v1x√(300/35)≈1808km/s

  这个速度还是不及光速之皮毛,怎么可能拉得住每秒约30万千米的光呢?

  

  只有当这些恒星所有质量都龟缩到自己的史瓦西半径以内时,比如太阳缩小到半径3000米以内,R136a半径缩小到900千米以内时,它们才有能力与光速抗衡。

件的,只有当中子星那么大的天体超过3个太阳质量时,才有可能坍缩为一个黑洞。

  所以一般的中小型恒星无法成为黑洞。

  就是这样,欢迎讨论。

  时空通讯专注于老百姓通俗的科学话题,所发文章均属原创,请尊重作者版权,谢谢理解支持与合作。

  

  黑洞和恒星是两种性质完全不同的天体,一个是大质量恒星死亡后的残骸,一个是还处于生命周期中的恒星,当然不一样了。

  恒星发光是因为其中心一直在进行着生生不息的核聚变,核聚变产生的巨大张力抵消着恒星的巨大引力收缩力,达到了一个平衡,这就是恒星的主序星阶段,也就是恒星生命周期中最长最稳定的青壮年时期。

  这个时期恒星核聚变产生的能量是以电磁辐射的方式发出的,电磁辐射的媒介就是光子,所以能够被人类眼睛所感知,也能够被电磁波仪器所探测。

  电磁辐射的光包括可见光和不可见光,人的眼睛只能够看到可见光部分。不可见光以无限电波、红外线、紫外线、X射线、伽马射线等方式发出,人眼看不到,但通过各种仪器可以侦测得到。

  

  大质量天体在中心核聚变得链式过程到铁就停止了,失去能量得中心再也抵挡不住恒星巨大的引力收缩力,外围物质急剧向中心坍缩。

  当高速(甚至达到光速的一半)物质撞击到中心的铁核时,就以同样速度被反弹向外壳抛去,这样超新星大爆炸就发生了。

  大爆炸会把大质量恒星的绝大部分物质抛散到太空,成为新的星云物质,剩下中心一个很小极端致密的核心,当这个核心大于3个太阳质量时,无比巨大的引力压力就会使其坍缩成一个黑洞。

  因此黑洞是大质量恒星的尸骸,也是一切天体的终极归宿,是一个深不见底的死亡陷阱。

  这个陷阱类似于宇宙的开端,很可能也是宇宙的归宿。

  

  根据爱因斯坦引力场论,可以得到任何物质(质量)都有一个史瓦西半径的解,就是当物质压缩到极限有一个临界点,又叫事件视界。

  任何物质只要压缩进了自己的史瓦西半径,就无可奈何的坠落到中心一个奇点。奇点是一个体积无限小、密度无限大、曲率无限大、温度无限高的玩意,是一个超时空的玩意。

  这个奇点不是我们世界的东西,也可以说是突破了我们世界极限的临界点,进入了其他维度的世界,有人认为这个维度是零维。

  这个奇点的时空曲率无限大,就是引力无限大,当然这个无限的空间是有限的,这个空间范围就是史瓦西半径,又叫事件视界。

  就是在事件视界外的物质人类可以观测,事件视界内就被无限曲率所控制,光也不例外,被无限曲率拉扯着向中心奇点坠落,无法逃脱。

  

  我们只知道黑洞的逃逸速度大于光速,至于到底逃逸速度是光速的1倍或多少倍,我们无法知晓。

  这个世界最大速度就是光速,我们看到的所有事物都是光传到我们眼中,没有光我们就无法看到任何东西,也无法通过仪器探测到任何电磁波。

  如果连光都被锁住了,人类就无法看到和探知黑洞内部的状态了。

  但黑洞有质量、电荷、角动量,这些物理量可以通过其对周边天体星际物质的影响感测出来,也就是影响了史瓦西半径(事件视界)以外的物质,我们通过这些物质的变化和状态,才知道这个黑洞的存在和状态。

  

  因此人类看到和探测到的黑洞就是中间是黑黑的一个空洞,周边是其质量、电荷、角动量影响导致的吸积盘,以及能量的射线,包括X射线和伽马射线等。

  恒星再大,因为其体积大,远远大于其事件视界(史瓦西半径),所以其逃逸速度远远小于光速,就无法锁住光的传递。

  计算逃逸速度公式为:v=√(2GM/R)

  其中v为逃逸速度,G为引力常量(G=6.×10N·m^2/kg^2),M为天体质量,R为天体半径。

  

  从这个公式可以看出,天体逃逸速度取决于其质量和半径。恒星的质量再大,由于其半径很大,远远大于自己的史瓦西半径,逃逸速度也大不了那里去。

  太阳的史瓦西半径为3000米,实际半径达到69.6万千米,根据公式计算出太阳逃逸速度为617.7千米/s。这个速度比光速差到云里雾里了,怎么能够锁住光呢?

  目前已知宇宙中质量最大恒星为距离我们16万光年的r136a1,质量约太阳的300倍左右,半径为太阳的35倍,根据已知太阳逃逸速度,计算出其逃逸速度为:

  v2=v1x√(300/35)≈1808km/s

  这个速度还是不及光速之皮毛,怎么可能拉得住每秒约30万千米的光呢?

  

  只有当这些恒星所有质量都龟缩到自己的史瓦西半径以内时,比如太阳缩小到半径3000米以内,R136a半径缩小到900千米以内时,它们才有能力与光速抗衡。

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  所以一般的中小型恒星无法成为黑洞。

  就是这样,欢迎讨论。

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