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黑洞的性質,形成方式及歸宿

    首先是黑洞的形成。在我們的宇宙中由無數(shù)恒星,像我們的太陽就是其中之一。想要了解黑洞的形成,就要了解它的前身:恒星的形成


(萬有引力:一切物體對任何物體都有引力,其引力的大小取決于物體的質量和距離。也就是說質量越大,引力越大。這也解釋了為什么我們站在地球上,為什么地球繞著太陽轉。有質量的物體對自己本身也會有引力,當物體質量夠大,這個物體就會向自己的中心坍縮。)



    在宇宙中,漂浮著很多“氣團”。由于萬有引力這些氣團漸漸地湊到一起當氣體夠多的時候(氫氣)因為向自身壓縮,這些氣體粒子就會不可避免地摩擦


(核聚變:例,氫粒子與氫粒子在一定的壓力和溫度下對撞,就會聚變成更重的氦粒子放出大量能量。而一個氦粒子的質量要小于兩個氫粒子的質量這丟失的質量,則根據著名的方程a=mv方 ~能量等于質量乘光速的平方 轉換成能量)(溫度越高,粒子運動速度越快)


   由于他們的摩擦就產生了熱量,所以溫度升高,然而高溫時粒子運動的更快,摩擦碰撞就越激烈從而導致溫度更高。當溫度高到一定的程度就有了核聚變的條件。這樣恒星就進入了主序星階段,我們的太陽就在這一時期。



    恒星的誕生,就講這么多,接下來終于到黑洞了。


    之前講過當引力夠大的時候物體會向自身中心坍縮,密度變大。巨大的恒星明顯符合這一條件。但它們?yōu)槭裁礇]有坍縮呢那是因為燃燒中的,或者聚變中的恒心產生巨大的熱量,劇烈運動中的粒子無法被壓縮的過“擠”自身引力與粒子運動速度產生了一種平衡,使其無法繼續(xù)被壓縮。但這種情況不會一直持續(xù)下去的。當氫全都劇變成氦的時候,恒星就無法繼續(xù)核聚變了,這一平衡被打破。因為自身引力的原因,就會繼續(xù)坍縮,這樣一來,豈不是被一直壓縮到無限小,不會的。因為粒子泡利不相容原理


(泡利不相容原理:又稱泡利原理、不相容原理,是微觀粒子運動的基本規(guī)律之一。它指出:在費米子組成的系統(tǒng)中,不能有兩個或兩個以上的粒子處于完全相同的狀態(tài)。在原子中完全確定一個電子的狀態(tài)需要四個量子數(shù)。PS:以上摘抄百度百科,大致意思是一種不讓粒子壓縮的過小的原理,就好像萬有引力是一種讓大質量物體坍縮的原理。至于費米子,就只要理解成除了光和暗物質的其它一切就行了。光粒子是玻色子)



    而再次達到一個平衡,這時恒星就進入了中子星或白矮星的階段,這樣的恒星往往密度非常大一立方厘米800噸算輕的了。


   但是還有一種情況那就是這顆恒星的質量大到連泡利不相容原理都無法讓它停止繼續(xù)坍縮,(有一個常數(shù)叫昌德拉塞卡極限,一個印度研究生的名字,他提出的。他意識到不相容原理所能提供的排斥力有一個極限,因為相對論把粒子最大速度限制為光速。這意味著當恒星變得足夠密集時排斥力還是會比引力小那么這個剛好能打敗排斥力的質量就是昌德拉塞卡極限大概就是太陽質量的一倍半還大)


    他就真的會坍縮到無限小,因為已經沒有原因讓其有理由停止坍縮了。這個無限小的點叫奇點。從某種意義上來說,你可以把它理解成黑洞。但黑洞可不止一個奇點。僅僅是一個奇點的話叫做裸奇點,但理論上來說,裸奇點是不存在的。因為他很快會躲到事件視界后面去



(事件視界:根據廣義相對論沒有物體的運動速度能超過光速,黑洞的引力之強,以至于光都無法逃出去但不太近的話,還是能出去的。如果光無法出去那就是事件視界之內,反之就是事件視界之外所以明顯事件視界不是真實存在的而是人構想出的一個代表著進去就無法出來的界限。。。)


包括事件視界的奇點就是黑洞。


先清幾個大家最常問的問題


太陽系在銀河系半人馬座阿爾法旋臂


離太陽系最近的星系是半人馬座阿爾法(恒星系統(tǒng))兩者名字一樣,純屬偶然
離銀河系最近的星系是仙女座星系,254萬光年遠。



 根據科學概率計算銀河系1000億到4000億星系及大量星云,塵埃中有200個左右的外星文明至少。


還有一種黑洞叫太初黑洞并不是因為自身質量擠壓黑洞而是在宇宙大爆炸前期形成的由于外部壓力所致。

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