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科学家研究的宇宙中的黑洞,白洞,灰洞和虫洞是什么样子

2018-03-29

我们都知道斯蒂芬·霍金的一生都致力于宇宙和黑洞的探索研究,他也因为提出了奇点定理和黑洞辐射而闻名于世。也因为他的去世,许多宇宙科普知识渐渐被广大群众知晓。一个个疑问由此而产生:这如雷贯耳的黑洞是什么?白洞又从何而来?灰洞是不是黑洞介与白洞之间的宇宙天体?虫洞是怎样形成的?

黑洞:

黑洞是广义相对论推论而出的,是宇宙空间内的一种天体。它的引力非常巨大,这样黑洞视界内的光速也无法逃逸。黑洞是德国天文学家史瓦西1916年通过演算得出了爱因斯坦引力场方程的一个真空解,这表明如果把大量物质集中在空间一点,它周围就会产生奇异的景象,也就是在质点周围存在一个界面:“视界“。一旦进入这个这个视界,连光也无法逃逸。这种特异的天体被美国物理学家惠勒称之为:“黑洞”。

黑洞无法直接洞察到,但可以借助物体被吸入前的因高热而放出和Y(伽马)射线的“边缘信息”,并观测它对周围事物的影响,而获取黑洞的存在。也可以借由间接观察恒星或是星际星云气团绕行的轨迹从而获得黑洞位置及质量。美国卡耐基科学研究所2017年发现了最远的大黑洞,质量是太阳的8亿倍。

黑洞的形成过程:

多数恒星最先只有氢元素,它内部的氢原子核无时不在互相碰撞,发生聚变。因为恒星质量太大,聚变时产生的能量与万有引力相抗衡,以此维持恒星结构的稳定。而氢元素核聚变时产生的--氦元素,后来氦元素也参与聚变,改变了结构,又生成了锂元素。以此类推,这些元素以元素周期表的排序,依次产生铍元素、硼元素、碳元素、氮元素……直到铁元素产生后,此恒星便会坍陷。是因为铁元素非常稳定,在聚变时释放的能量小于所需能量,导致了聚变停止。在恒星内部的铁元素没有足够的能量能量与质量庞大的恒星万有引力抗衡,引发了恒星坍缩,形成黑洞。

白洞

白洞与黑洞相反。白洞是宇宙里的喷射源,它向外部提供物质和能量,但不能吸收外部的任何物质以及辐射,是一个只发射、不吸收的特殊天体。只有一点与黑洞一样,能把它周围的物质吸积到边界形成物质层,是一个强引力源的高能天体,有一个封闭的边界。但目前白洞只是一个理论模型,还没有被科学家观测到。

这些高能天体科学家已知的物理学规律目前还无法解释。科学家们普遍认为,自宇宙大爆炸以来,就在不断膨胀,正在膨胀的天体和气体直至整个宇宙,在138亿年前,禁锢在一个“奇点”上,爆炸后当它们膨胀到冲出“视界”外面,就形成了白洞;有些科学家认为,白洞是由“黑洞”转化而来。当黑洞坍缩到“极限”,就会由于内部一种矛盾运动质变为膨胀状态--反坍塌爆炸,此时就由向内吸收物质,变为从内向外辐射能量了。

如果将黑洞当成一个只进不出的入口,那就有一个只出不进的“出口”--白洞。黑洞与白洞之间的通路叫作--“灰道'(虫洞,硅洞)

灰洞

”灰洞“理论是最近一个已去世的网红宇宙学家提出的,是为了解决“防火墙悖论”问题,化解广义相对论与量子物理在黑洞里的矛盾。1993年波士顿大学的一位科学家认为灰洞有存在的可能:大恒星的坍缩不够形成黑洞,可能会形成比中子星小密度却比较大的星体。广义相对论表示坍缩到一定程度的恒星外层会形成一个光子层,该光子层绕星体运行,中子星的光子层半径比黑洞少,同时,坍缩的强大引力会使得流失的辐射失去能量。他通过计算,从灰洞发出的辐射只在40%能离开灰洞向空间辐射。因此而得“灰洞”

虫洞:

虫洞的解释是:连结两个遥远时空的多维空间隧道。又叫时空洞和爱因斯坦-罗森桥(蛀孔)。是由奥地利物理学家弗莱姆1916年首次提出。由爱因斯坦和罗森在1930年研究引力场方程时的假设:通过虫洞可做瞬间转移或时间旅行。

虫洞是由暗物质维持开启,可把平行宇宙和婴儿宇宙连接一起,可能会提供时间旅行。也可能是连接黑洞和白洞的时空隧道,有时也叫“灰道“

虫洞的产生

来自强大的黑洞引力能。

是一种克尔黑洞强速旋转,伦斯--梯林效应把黑洞周围的能层中的时空撕开一个小口子。小口子在引力能和旋转能的作用下被击穿,形成极小的虫洞。这些虫洞在黑洞引力能下,能确定出口在哪。

黑洞,白洞,虫洞还是宇宙学中的未解之谜。黑洞究竟是否真实在宇宙中存在,科学家也只是得到一些旁证。假如会有虫洞,就有这样的情形:如果你在10:00进入虫洞一端,那么会在10:00在虫洞另一端出来。

你们对宇宙的这些天体有些什么看法,可在评论区留言,一起来讨论自然科学。

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来自:hnhksyf  > 哲学 社会
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