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黑洞的表現形式是什麼

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導語:黑洞是一種特殊的天體,恆星的時空扭曲導致恆星向內內坍塌,使得光在恆星表面附近稍微向內偏折,當偏折的強度增強,以至於光線再也逃逸不出去 。這樣的區域就是黑洞。黑洞的表現形式是什麼?詳細請看下文。

黑洞的表現形式是什麼

光線向恆星內部偏折無法逃逸

黑洞的表現形式是什麼:光線向恆星內部偏折無法逃逸

恆星的時空扭曲改變了光線的路徑,使之和原先沒有恆星情況下的路徑不一樣。光在恆星表面附近稍微向內偏折,在日食時觀察遠處恆星發出的光線,可以看到這種偏折現象。當該恆星向內坍塌時,其質量導致的時空扭曲變得很強,光線向內偏折得也更強,從而使得光線從恆星逃逸變得更為困難。

對於在遠處的觀察者而言,光線變得更黯淡更紅。最後,當這恆星收縮到某一臨界半徑(史瓦西半徑)時,其質量導致時空扭曲變得如此之強,使得光向內偏折得也如此之強,以至於光線再也逃逸不出去 。

這樣,如果光都逃逸不出來,其他東西更不可能逃逸,都會被拉回去。也就是説,存在一個事件的集合或時空區域,光或任何東西都不可能從該區域逃逸而到達遠處的觀察者,這樣的區域稱作黑洞。將其邊界稱作事件視界,它和剛好不能從黑洞逃逸的光線的軌跡相重合。

黑洞的表現形式是什麼:黑洞時空的扭曲非常大

與別的天體相比,黑洞十分特殊。人們無法直接觀察到它,科學家也只能對它內部結構提出各種猜想。而使得黑洞把自己隱藏起來的的原因即是彎曲的時空。根據廣義相對論,時空會在引力場作用下彎曲。這時候,光雖然仍然沿任意兩點間的最短光程傳播,但相對而言它已彎曲。在經過大密度的天體時,時空會彎曲,光也就偏離了原來的方向。

在地球上,由於引力場作用很小,時空的扭曲是微乎其微的。而在黑洞周圍,時空的這種變形非常大。這樣,即使是被黑洞擋着的恆星發出的光,雖然有一部分會落入黑洞中消失,可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達地球。觀察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一樣,這就是黑洞的隱身術。

如果黑洞足夠大,宇航員會開始覺察到拉着他腳的重力比拉着他頭的重力更強大,這種吸引力拖着他無情地向下落,重力差會迅速加大而將他撕裂,最終他的遺體會被扯得粉碎而落入黑洞那無限緻密核心。

美國宇航局有關一個超大質量黑洞及其周圍物質盤,炙熱的物質團(一個呈粉紅色,一個呈黃色)每一個的體積都與太陽相當,環繞距離黑洞較近的軌道運行。科學家認為所有大型星系中心都存在超大質量黑洞。黑洞一直在吞噬被稱之為“活躍星系核”的物質。由於被明亮並且温度極高的下落物質盤環繞,黑洞的質量很難確定。

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