黑洞甚至比你想象的还要奇怪 2018-10-27 06:07:04

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随着我们对这些天体的了解不断扩大,我们对黑洞的热爱不断增长最新消息是发现了一个罕见的“中量级”黑洞,黑洞家族的相对新人我们已经知道一些黑洞只是少数几个太阳的质量乘以太阳的质量,而其他的则是质量的十亿倍

但是其他具有中等质量的物质,例如我们最近在星团47中发现的太阳质量的2200倍,令人惊讶地难以捉摸它是什么呢关于黑洞,这些引力监狱可以捕捉任何过于接近它们的东西,捕捉所有年龄和职业人士的想象力

早在1783年,在牛顿动力学的框架内,英国哲学家和数学家约翰·米歇尔几乎在阿尔伯特·爱因斯坦提出之后立即提出了具有足够高密度甚至光线都不能逃避引力的“暗星”的概念

1915年他的广义相对论,取代了牛顿对宇宙的描述,揭示了空间与时间的紧密联系,德国同学Karl Schwarzschild和荷兰人​​Johannes Droste独立地得出了球形或点质量的新方程虽然当时问题在接下来的四分之一世纪里,核物理学家意识到足够大的恒星会在自身重量下崩溃成为这些先前理论化的黑洞,他们的存在最终得到了天文学家使用强大的望远镜的证实,并且最近发生了碰撞,这仍然具有数学上的好奇心

黑洞是源头在美国用LIGO仪器检测到的引力波这些物体的密度是令人难以置信的如果我们的太阳要成为一个黑洞,它需要从目前1400万公里的大小坍塌到直径为小于6公里它在这个“Schwarzschild半径”内的平均密度将接近200亿吨/立方厘米随着你越来越接近一个黑洞,增加的力量和重力拉力可能是戏剧性的地球,引力的力量在你身上在你的脚下它的表面与你的头部大致相同,距离行星稍微远一点但是在一些黑洞附近,从头到脚的引力差异是如此之大以至于你会被拉在原子水平上分开和延伸,在一个称为spaghettification的过程中1958年,美国物理学家大卫·芬克尔斯坦是第一个意识到所谓的“真正的本质”的人

黑洞的“事件视界”他描述了黑洞周围的这个边界作为完美的单向膜它是一个无形的表面,包裹着一个不归的球体一旦进入这个球体,黑洞的引力太大,无法逃脱 - 甚至对于光线1963年,新西兰数学家罗伊·科尔解决了更逼真的旋转黑洞的方程式

这些曲线产生了闭合的时间曲线,允许在时间上向后移动而广义相对论方程的这种奇怪的解决方案首次出现在1949年的工作中奥地利裔美国逻辑学家库尔特·哥德尔认为,他们必须是一个尚未被解释的数学艺术品

1964年,两位美国人,作家安·尤因和理论物理学家约翰·惠勒,引入了“黑洞”一词

1965年,俄罗斯理论天体物理学家伊戈尔·诺维科夫引入了“白洞”一词来描述假设的反对者黑洞这个论点是,如果物质落入一个黑洞,那么也许它就是从一个白洞涌入我们的宇宙这个想法部分源于被称为爱因斯坦 - 罗森桥的数学概念发现(数学上) 1916年由奥地利物理学家Ludwig Flamm于1935年由爱因斯坦和美国以色列物理学家Nathan Rosen重新引入,后来被Wheeler称为“虫洞”1962年,Wheeler和美国物理学家Robert Fuller解释了为什么这样的虫洞因为在同一个宇宙中传输一个光子也不稳定 毫不奇怪,进入(黑洞)门户并重新出现在宇宙中的其他地方 - 空间和/或时间 - 的想法已经催生了无数的科幻故事,包括神秘博士,星际之门,边缘,法尔斯威和迪斯尼的黑洞正在进行的制作可以简单地声称他们的角色正在向我们自己的不同或平行的宇宙旅行虽然它似乎在数学上是可行的,但当然没有物理证据来支持这些宇宙的存在但是这并不是说时间旅行,至少在有限的意义上,是不真实的当以极快的速度旅行,或者可能落入黑洞时,时间的流逝相对于静止的观察者所经历的速度确实减慢了时间在世界各地迅速飞行的时钟证明了这一点,根据爱因斯坦的狭义相对论显示时间滞后2014年的电影“星际”在黑洞周围发挥了这种效应,从而创造了一种交感及时向宇航员库珀(由Matthew McConaughey饰演)向前推进尽管这个名字有着奇怪的名字,但“黑洞”这个词可能有些误导它意味着物质落入时空中的一个洞,而不是物质掉落到物质上非常密集的物体在黑洞的事件视界中实际存在的内容引起激烈争论尝试理解这一点包括来自弦理论的“模糊球”图片,或称为“自旋泡沫网络”或“环形量子引力”的量子引力理论中的黑洞描述“看似确定的一件事是,黑洞将继续吸引我们并在一段时间内吸引我们