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    天文科普丨到底什么是黑洞?黑洞內部到底是什么?

     人文之光 2023-01-03 發布于遼寧

    記得前些年和幾個朋友閑聊,提到了黑洞。由于天體物理、量子物理存在太多讓人感到難以理解的內容。所以有的朋友不得不慨嘆:這年頭,物理學發展的快趕上神學了。

    其實,在未來,相信物理學界會對現行的物理學理論進行一番糾錯。畢竟,人類的很多物理學理論(尤其是涉及到黑洞這方面的)往往是基于假說,而非可以驗證的理論。

    因此,本文探討的黑洞,大概率是不對的。但是,不對歸不對,探討還是要探討。

    1、黑洞不是洞

    說起黑洞,很多人都認為,黑洞是宇宙中的一個洞。但實際上,黑洞并不是一個洞。黑洞和恒星、行星,在本質上是一樣的,那都是宇宙中的天體。只不過,黑洞之所以被叫做黑洞,是因為黑洞內部的引力十分龐大。這種引力龐大到,即便是光出現在黑洞,也無法逃離黑洞的范圍。

    其實關于黑洞的起源,或者說來歷,當代宇宙學界、天文學界也沒有太確鑿的說法。不過,黑洞距離地球其實并不遙遠。比如有天文學家就懷疑,在天王星附近,應該存在第九大行星(并不是冥王星),而第九大行星,也可能不是行星,而是黑洞。

    按照現行的宇宙學理論認為,黑洞是恒星演化來的。一般認為是恒星出現坍塌以后,整個恒星的物質壓縮在一個點的狀態。雖然恒星的體積壓縮在了一個點的體積內,但質量這塊沒有變化。就好比中子星、白矮星那樣,雖然體積很小,但質量很大。

    2、黑洞的命運

    當然,按照現行的宇宙學理論,黑洞也不會是永遠存在的。因為隨著黑洞的形成,黑洞也會在宇宙的作用力下,出現物質流失的狀態。最終,當這種流失到達一定的臨界點以后,黑洞也會出現爆炸。這種爆炸會產生輻射。此前迫于黑洞的強大引力被吸入黑洞的物質也都會被噴灑出來。宇宙學家猜測,噴灑黑洞物質的天體,是白洞——即被黑洞吸收的物質,都會在白洞中被拋灑出來。但是,黑洞和白洞有個本質不同。那就是人類最起碼在當下可以證明黑洞的存在。但是白洞到底存在不存在,迄今為止依舊是個未解之謎——因為目前來看,白洞的存在,只是基于理論。甚至很多天體物理學家甚至表示,按照天體物理學的理念,白洞的存在是不符合科學的。

    當然,說到黑洞的毀滅,可能很多人會感到無法接受。但其實按照宇宙學的觀念來說,太陽系乃至整個宇宙,都有消亡的那一天。而黑洞再強大,也不過是宇宙中的一個天體。宇宙都能毀滅,莫說黑洞了。

    總之當下的人類頗為尷尬:不論是對待白洞還是對待黑洞:前者只是一個猜想,后者也所知有限。所以,大概率來說,人類對黑洞和白洞的研究,肯定是存在認知謬誤。這也是宇宙學的特點。

    3、黑洞的猜想

    黑洞的內部什么樣子,或者說,進入黑洞,會發現什么?遭遇什么?對于這個問題,很多科幻作者也都有過猜想、分析。宇宙學家也對這個問題提出過很多猜想。

    其中,比較有意思的猜想,大約是以下幾種:

    第一種,是認為進入黑洞以后,可能實現時空的穿越。因為宇宙學認為,黑洞內部時間流逝速度會發生變化。所以不排除黑洞內部存在時空之門。

    第二種,是平行宇宙的通道。很多宇宙學者認為,在我們這個宇宙之外,存在大量的平行宇宙。而黑洞,就是通向另一個宇宙的大門。

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