黑洞是一種什麼天體裡面有什麼東西

　　黑洞，霍金所研究的一個宇宙專案之一，到現在為止，沒有一個人類清楚到黑洞到底裡面有什麼。下面是小編分享的黑洞的解釋，一起來看看吧。

　　黑洞的解釋

　　黑洞就是有一個地球漏洞因為裡邊形成一股強大的磁場而形成一種神祕的地域。這個地方經常沉沒船隻，飛機等，據說是被無底黑洞吸了進去，象太平洋上的百慕大三角就是黑洞。

　　來自約翰-霍普金斯大學物理學與天文學系的Julian Krolik教授是該項研究的領導者之一，他說：“直到最近，我們研究小組的成員——來自弗吉尼亞大學的John Hawley和Jean-Pierre De Villiers——才編寫出足夠強大的計算機程式，足以跟蹤從動盪的氣體、磁場，到相對論中定義的引力等所有被黑洞吸積的成分……這些程式打開了一扇探知物質是如何落入黑洞這一複雜現象的視窗;也第一次揭示出複雜的磁場和愛因斯坦引力是如何結合、如何擠榨那些註定要永遠封閉在黑洞之內的物質，同時爆發出持久的能量。

　　在黑洞的外部邊界，牛頓提出的萬有引力定律不再有效，普通的軌道飛行也不可能出現。所以從這一點來說——正如過去30年所認為的那樣——物質將快速、平穩和寂靜地陷入黑洞之中。因此按照流行的觀點，黑洞——要不是它施加引力的話——只不過是一個大量物質的被動吸納者。然而Krolik研究小組對那些落入黑洞的物質進行的第一次實際計算結果，卻與大家的預料截然相反。比如一般認為，黑洞的附近應該是平和而且寂靜的;可是與之相反，根據相對論，物質往裡陷落的同時也擴大了物質在流動時運動的隨機性，使得密度、速度和磁場強度都產生劇烈變動，進而驅使物質和磁場來回波動。按照研究小組另一位領導者Hawley的說法，這種劇烈變動的後果是“顯而易見”的。

　　就像任何被攪動的流體一樣，直接靠近黑洞邊界的物質會被加熱。這些額外的熱量所發出的光，地球上的天文學家都能看到，”Hawley說，“黑洞有一個特點就是它發出的光不斷變化。雖然人們30年前就知道了這個現象，但是直到現在也沒有找出造成這些變化的原因。而劇烈攪動中的加熱作用——現在已被視為黑洞附近磁力作用天然的副產品——正好為黑洞一直變化的發光量提供了一個合理的解釋。”

　　黑洞還有一個最驚人的特點，就是它能以接近光速的速度噴發。雖然長久以來人們一直認為磁場在這個過程中扮演了重要角色，但是Krolik等人首次模擬出一個磁場排出被吸積的氣體、從而產生噴發的具體過程。

　　也許該小組的計算機模擬方法最驚人的結果是，發現了旋轉黑洞附近的磁場在黑洞的吸積盤和遠處旋轉著的物質之間起到連線作用，就像一輛汽車的傳動器，牢牢連線著旋轉式發動機和它的輪軸一樣。Krolik說：“如果一個黑洞誕生時旋轉得很快，就說明它的‘火車頭’非常強勁，而它所捕獲的大量物質，會逐漸降低它的旋轉速度。這些數量巨大的吸積物最後將‘接管’整個過程，將黑洞旋轉速度限制在一個上限之內。”

　　在Krolik看來，作為“接管者”的吸積物，也許與黑洞許多最激動人心的特性有著很強的關聯。這也引起了他們廣泛的思考，比如：一個黑洞的噴發與其旋轉有關，所以旋轉速度限制可能就決定了噴發的力度。

　　人類有進去過黑洞嗎

　　是沒有的，因為黑洞，是可以吞噬一切的，包括光。

　　附加一則關於黑洞的文章可證明人類未進入過黑洞：

　　黑洞其實也是個星球類似星球,只不過它的密度非常非常大, 靠近它的物體都被它的引力所約束就好像人在地球上沒有飛走一樣,不管用多大的速度都無法脫離。對於地球來說，以第二宇宙速度11.2km/s來飛行就可以逃離地球，但是對於黑洞來說，它的第三宇宙速度16.7千米/秒之大，竟然超越了光速，所以連光都跑不出來，於是射進去的光沒有反射回來，我們的眼睛就看不到任何東西，只是黑色一片。

　　因為黑洞是不可見的，所以有人一直置疑，黑洞是否真的存在。如果真的存在，它們到底在哪裡?

　　黑洞的產生過程類似於中子星的產生過程;恆星的核心在自身重量的作用下迅速地收縮，發生強力爆炸。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止，被壓縮成一個密實的星球。

　　為了理解黑洞的動力學和理解它們是怎樣使內部的所有事物逃不出邊界，我們需要討論廣義相對論。廣義相對論是愛因斯坦建立的引力學說，適用於行星、恆星，也適用於黑洞。愛因斯坦在1916年提出來的這一學說，說明空間和時間是怎樣因大質量物體的存在而發生畸變。簡言之，廣義相對論說物質彎曲了空間，而空間的彎曲又反過來影響穿越空間的物體的運動。

　　讓我們看一看愛因斯坦的模型是怎樣工作的。首先，考慮時間空間的三維是長、寬、高是現實世界中的第四維雖然難於在平常的三個方向之外再畫出一個方向，但我們可以盡力去想象。其次，考慮時空是一張巨大的繃緊了的體操表演用的彈簧床的床面。

　　愛因斯坦的學說認為質量使時空彎曲。我們不妨在彈簧床的床面上放一塊大石頭來說明這一情景：石頭的重量使得繃緊了的床面稍微下沉了一些，雖然彈簧床面基本上仍舊是平整的，但其中央仍稍有下凹。如果在彈簧床中央放置更多的石塊，則將產生更大的效果，使床面下沉得更多

　　同樣的道理，宇宙中的大質量物體會使宇宙結構發生畸變。正如10塊石頭比1塊石頭使彈簧床面彎曲得更厲害一樣，質量比太陽大得多的天體比等於或小於一個太陽質量的天體使空間彎曲得厲害得多。

　　現在再來看看黑洞對於其周圍的時空區域的影響。設想在彈簧床面上放置一塊質量非常大的石頭代表密度極大的黑洞。自然，石頭將大大地影響床面，不僅會使其表面彎曲下陷，還可能使床面發生斷裂。類似的情形同樣可以宇宙出現，若宇宙中存在黑洞，則該處的宇宙結構將被撕裂。這種時空結構的破裂叫做時空的奇異性或奇點。

　　現在我們來看看為什麼任何東西都不能從黑洞逃逸出去。正如一個滾過彈簧床面的網球，會掉進大石頭形成的深洞一樣，一個經過黑洞的物體也會被其引力陷阱所捕獲。而且，若要挽救運氣不佳的物體需要無窮大的能量。

　　黑洞裡面的物質

　　黑洞是一類詭異之地，在這裡我們所熟知的物理定律不再有效。愛因斯坦指出，黑洞的引力會彎曲時空，造成時空本身發生扭曲。因此如果有一個密度足夠高的物體， 時空將發生嚴重扭曲，以至於在這個物體周圍的現實時空之中形成一個類似凹陷的區域，這就是黑洞。當一顆大質量恆星耗盡其燃料之後發生爆炸塌縮，這一過程將 足以產生這樣奇異的超級緻密天體。當超大質量恆星的死亡核心在自身質量作用下不斷收縮，它周圍的時空隨之扭曲。它的引力開始變得如此之強，以至於光線也無法逃離它的掌控：在這顆恆星原先所在的位置上，一個新的黑洞出現了。

　　黑洞最外層的是它的事件邊界，也就是光線恰好開始無法逃離的引力範圍邊界。在這一區域之外，光線還可以逃離，而一旦越過這一邊界，任何逃離的努力都將是徒勞 的。事件邊界蘊含著巨大的能量。此處的量子效應會產生強大的高溫粒子流並向外輻射，這就是所謂的“霍金輻射”。這是以英國著名天體物理學家霍金教授的名字 命名的，因為是他最先預言了這種輻射效應的存在。只要給予足夠的時間，這種霍金輻射將最終耗盡黑洞的所有質量並導致黑洞的最終消亡。

　　隨著你逐漸深入黑洞，時空變得更加扭曲，直到抵達黑洞的核心——在這裡，時空的扭曲達到無限程度，這就是“奇點”。在這裡空間和時間不再有意義，我們所熟知的，基於時間與空間概念的物理學定律也將全部失效。

　　落入黑洞時會發生什麼——你死了，但同時你活著

　　那麼如果有一天你真的不幸落入其中一個黑洞之中，將會發生什麼?首先我們假想你擁有一個名叫“安妮”Anne的同伴。你正朝著黑洞落去，而她仍然處於安全的距離外驚恐萬分地觀察著眼前的景象。從此刻開始，她將目睹一系列奇異現象。

　　隨著你朝著黑洞的事件邊界不斷加速下落。安妮將會看到你的身體逐漸被拉長並扭曲，就像透過一個放大鏡觀察你的感覺。並且隨著你越來越接近事件邊界，安妮會發現你的移動速度似乎變得越來越慢，就像在看慢動作鏡頭。

　　你沒有辦法向她呼喊，因為空間裡沒有空氣，但你想到用自己的iPhone手機，利用閃光的方式向安妮傳送一段摩爾斯電碼真的有一個這樣的app。然而你發出的訊號向外傳遞的速度同樣非常緩慢，光線的波長已經在強大的引力場中被嚴重拉伸，頻率變得很低：“我很好。。。我 很 好。。。 我。。。。。。。很。。。。。。。好。。。”

　　當你最終抵達事件邊界，安妮會發生你靜止了，彷彿某人按下了暫停按鈕。她會看到你還在那裡，一動不動，拉伸的身體開始被烈焰吞噬。

　　在安妮看來，你已經因為空間的拉伸，時間的靜止和霍金輻射產生的高熱，在甚至還未跨越事件邊界的時候變已經化為灰燼了。

　　然而，在我們為你準備葬禮之前，先讓我們忘掉安妮的報告，轉而從你自己的視角來看一看這段時間裡你究竟經歷了什麼?好吧，現在更加詭異的事情出現了：你覺得什麼事都沒有發生。

　　在你的下落過程中，你將感受不到拉伸，減速或是可怕的輻射。這是因為你正處於自由落體狀態下，因此你感受不到重力的存在——愛因斯坦將這稱之為自己“最令人愉悅的想法”。

　　畢竟，事件邊界並不是一堵磚牆，而只是一種空間上的無形邊界。一名位於外部的觀測者無法目睹這一邊界內部的事件，但這對於你而言不是問題——對你而言，這裡並不存在什麼邊界。

　　當然，如果你正落入的是一個較小型的黑洞，那麼你的確會有大問題。你將感受到強大的引力作用：你的腿部感受到的引力要比頭部強大的多，你將會像一根義大利麵條那樣被拉長。但幸運的是你現在落入的是一個大型黑洞，其質量是太陽的數百萬倍，在這種情況下，那種會將人撕碎的引力差將變得非常小，幾乎可以忽略。

　　理論上說，在一個足夠大的黑洞中你可以正常的度過餘生，直到最終落到黑洞中央的奇點上迎來死亡。

　　“正常”——有多正常?你可能會有這樣的疑問，因為此時的你正墜入時空連續體中的裂隙，完全不以自己的意志為轉移，沒有辦法回頭——一定沒有人能夠體會你的感受。

　　但奇怪的是，實際上從某種角度來看，我們是能夠體會你的感受的——你是從空間上，而是從時間上——時間之河永恆地向前流淌，不以我們的意志為轉移，我們只能隨著時間向前走，沒有辦法回頭。

　　這並不僅僅是一個比方。黑洞將空間和時間扭曲到了一個極端的程度，以至於在黑洞內部，時間和空間已經互換了角色。從某種意義上說，是時間將你推向最後的奇點。你無法回頭逃離黑洞，一如我們無法回頭，回到過去。