黑洞是世界最具破坏性的物体之一,任何太挨近黑洞中心奇点的物体,无论是小行星,行星仍是恒星,都有被其巨大引力场炸毁的风险。假如挨近黑洞的物体刚好穿过黑洞的事情视界,它将会消失,永不再呈现,此进程中,黑洞质量添加,并且黑洞半径扩展。
没有一点扔向黑洞的东西会对它构成一点危害即便另一个黑洞也无法炸毁它——这两个黑洞只会组成一个更大的黑洞,此进程中开释出一点引力波能量。理论证明,在悠远的将来,黑洞会组成整个世界。但是有一种办法或许能够炸毁或“蒸腾”这些黑洞。假如那个理论牢靠,咱们只需求等候。
1974年,斯蒂芬·霍金提出一个或许会引起黑洞逐步失掉质量的进程:霍金辐射学说。这个理论依据一种真空量子动摇的已知现象。依据量子力学,时空中的一个点在多个或许的能量状况之间动摇。这些动摇是由虚粒子对的不断发作和湮灭所构成的,虚粒子对由粒子和带相反电荷的反粒子组成。一般两者呈现后不久就会彼此磕碰和湮灭,总能量不变。但它们呈现在黑洞事情视界时会发作什么呢?假如它们刚好坐落视界边际,一个粒子或许会逃脱黑洞引力,而另一个坠入黑洞。
黑洞视界边际内的粒子会中和另一个带相反电荷的粒子,然后削减黑洞的质量。对外部观察者来说,就好像黑洞发射了逃逸粒子。因而,除非黑洞持续吸收外部物质和能量,它将以极端缓慢的速度蒸腾粒子。有多慢呢?黑洞热力学给出了答案。日常物体或天体向周围环境开释能量,咱们把其感触为热量,并且依据开释的能量来丈量它们的温度。黑洞热力学以为,咱们也能够相似地界说黑洞的“温度”。
该理论以为,黑洞质量越大,其温度越低。世界最大的黑洞,其温度为10的负17次方开尔文,十分挨近绝对零度。而一个与灶神星同质量的黑洞的温度,则挨近200摄氏度,它以霍金辐射的方式,向严寒的外部环境开释很多能量。黑洞越小,其燃烧得愈加火热——并且很快就会烧光。究竟多快呢?好吧,别希望太高。
首要,大都黑洞集合或吸收物质和能量的速度远远大于宣布霍金辐射的速度,即便一个与太阳质量相同的黑洞中止了集合物质能量,它也需求10的67次方年——也便是比现在世界的年纪更长的时刻——才干彻底消失。当黑洞到达230公吨左右时,它只会再生计一秒。在终究一秒,它的事情视界渐渐的变小,直到终究将一切能量开释回世界。
尽管人们从未直接观察到霍金辐射,但一些科学家以为,天空中探测到的某些伽马射线亮光便是是远古时期构成的、小的原始黑洞终究一刻的痕迹。终究,在不知道的悠远未来,世界会成为严寒、漆黑之所。但假如霍金辐射的理论是正确的,在那发作之前,可怕而神秘莫测的黑洞,将在终究的荣耀之火中湮灭。
相关常识延伸阅览
黑洞是依据广义相对论所推论、在世界空间中存在的一种质量相当大的天体和星体(并非是一般认知的“洞”概念)。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反响的燃料耗尽后发作引力坍缩而构成。黑洞的质量是如此之大,它发作的引力场是如此之强,以致于很多可测物质和辐射都无法逃逸,就连传播速度极快的光子也逃逸不出来。
图解:坐落M87中心的超大质量黑洞,推估质量达太阳的数十亿倍。这是人类史上第一张直接对黑洞观测的地理印象,由事情视界望远镜所拍照,发表于2019年4月10日。
因为相似热力学上彻底不反射光线的黑体,故名黑洞。在黑洞的周围,是一个无法侦测的事情视界,标志着无法回来的临界点,而在黑洞中心有一个密度趋近于无限的奇点。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.地理学名词
3. Carol Wang-爱地理的Maddi- Ziyao Wang-TED
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