星空网

您现在的位置是:首页 > 深空探索 > 正文

深空探索

万物都有生死,那宇宙中的黑洞,它也会死掉吗?

星海漫游2022-03-23深空探索271
宇宙中某些东西感觉会永远存在下去,其中主要都是黑洞。这些大量、延绵不绝又长期存在的黑洞使得宇宙能凝聚在一起。但是它们以后会始终存在吗?这些神秘的物体会将消亡吗?这些都在等待我们去解密。如今我们要回答一

宇宙中某些东西感觉会永远存在下去,其中主要都是黑洞。这些大量、延绵不绝又长期存在的黑洞使得宇宙能凝聚在一起。但是它们以后会始终存在吗?这些神秘的物体会将消亡吗?这些都在等待我们去解密。如今我们要回答一些特殊的问题:黑洞会消失吗?你是能解释这些事实的能手吗?

万物都有生死,那宇宙中的黑洞,它也会死掉吗?

现在有许多版本关于黑洞是如何形成的,一般所说的是当一颗质量较大的恒星形成超新星中,其核心内部会在自身重力作用下发生塌陷。就这样,形成黑洞时就是一颗已死亡的恒星。那么,这些已经死亡过的东西会再经历一次死亡吗?我们无法得到这个问题更多的内容直到斯蒂芬霍金提出了他的黑洞辐射理论。那里说到,通过量子力学过程,黑洞随着时间逐渐失去质量。我们都知道,在亚原子水平上,正电荷离子和负电荷离子在随时随地发生碰撞,并且两者会相互抵消。

万物都有生死,那宇宙中的黑洞,它也会死掉吗?

越靠近黑洞,一般常见的现象就会越少发生。 在霍金的黑洞辐射理论中,在黑洞附近,负电荷离子被拉入奇点状态,而正电荷离子试图逃脱。 但是,重要的是,这种辐射会随着时间的推移降低黑洞的质量并导致其发生衰变。突然之间,一个看似在宇宙中永存的事物正在朝着它最终灭亡的方向缓慢持续推进,与其他一切无异。所以,黑洞确实会灭亡的。但是这会持续多长时间呢?那么,这就几乎完全取决于这个黑洞有多少质量。黑洞质量越小它就会变得更热,那么失去能量的速度也就越快也就是消失的速度也越快。

万物都有生死,那宇宙中的黑洞,它也会死掉吗?

像在大多数星系中心的超大质量黑洞,需要比较小质量的恒星黑洞更多的时间来衰变。但是,话虽如此,即使是更小的黑洞也能存在很长时间才消失。天文物理学家保罗萨特在博客“向宇航员提问”节目中说到,一个像太阳一样大小的黑洞需要十至六十七年的时间分解它的质量,这比宇宙存在的时间还要长得多。这是一段不可思议的时间长度,但最终却只是一个小小的黑洞消亡的时间

万物都有生死,那宇宙中的黑洞,它也会死掉吗?

做进一步比较的话,萨特还指出,一个与诶菲尔铁塔相当大小的黑洞大约在一天的时间里就能消失。但关键是对于一个黑洞来说,实际的衰亡得是其本身不再吸收任何物质。在黑洞的形成早期,它们吸收物质的速度比散失得要快,所以随时都处在零消亡的状态里。当这种情况发生转变,即它排出的物质多于吸收的物质时,黑洞就逐渐开始了它灿烂而缓慢的死亡。然而有一个主要的阻碍因素,让这种情况不会轻易发生——那就是宇宙本身。

万物都有生死,那宇宙中的黑洞,它也会死掉吗?

我们都知道的是,当黑洞的质量减少时,它们会随之升温。但同时我们也了解热力学的第二定律,热量可以自发地从温度较高的物体传递到温度较低的物体。这为何如此重要?因为,大爆炸留下的宇宙微波背景辐射的温度只有2.7开尔文(即零下454华氏度)。但根据斯坦福物理学家Frank Helie,月球大小或者更大的黑洞不可避免地比宇宙微波背景辐射的温度还要更低,这意味着大部分黑洞是以热量的形式从宇宙中汲取能量。

从这种宇宙转移中所获得的能量通常会比通过霍金辐射所散失的能量要更多,这意味着,任何比我们的月球大的黑洞在到达临界点之前,都会保持滞衡状态,不会提前开始衰落。但这并不代表着它们会无疑地永生。我们认为宇宙微波背景辐射的温度会随着时间的流逝继续降低,最后降低到0开尔文。所有在宇宙诞生之初时形成的黑洞,作为温度相对较高的天体,最终会走向消亡。然而,这就诞生了另一个奥秘……因为我不知道当一个黑洞完全消失的时候究竟发生了什么。

万物都有生死,那宇宙中的黑洞,它也会死掉吗?

从广义相对论来说,认为它们只是化为了乌有的观点是有问题的……而量子力学就直接地阻止了这一过程的发生。简单来说,从量子力学的层面来说,在衰亡中的黑洞里存在过的那些能量绝不只是被清除了。有一个关于“之后发生了什么”的理论来自于理论物理学家Carlo Rovelli。他提出,当黑洞达到它们最小的点(即“奇点”)时,就会形成它们在理论上的对应体——白洞。这可能是通过一个被称为圈量子引力的作用过程来实现的,原来的结构向外反弹——将其转化为排斥物质的状态(而不是吸引物质)。


不过,我们仍然不能十分肯定地说这是真的。因为尽管我们可以用推测黑洞的方法来推测白洞,但实际上没有人观测到过它的存在。这是一个相当重要的问题,但其前景也令人激动!当对白洞的研究仍在进行时,另一个关于黑洞在最后时刻会发生什么的看法是,会发生爆炸

万物都有生死,那宇宙中的黑洞,它也会死掉吗?

这是一种广受吹捧又略显传统的想法,如同当初形成黑洞的恒星一样,在死亡之门前的黑洞会在最后一次能量爆发中蒸发殆尽。请记住,黑洞质量越小温度越高,在最后时刻,黑洞的温度将达到它的极限。斯坦福大学的Frank Heile认为这种爆炸所释放的能量约等于500万吨炸药的威力,或者是全球核武能量的1000倍。尽管令人瞩目,但这不是宇宙中最有威力的爆炸。最有威力的爆炸目前被认为是伽玛射线暴,它在十秒内释放的能量超过了百亿年太阳光的总和。

让我们继续讨论黑洞,现在我们知道黑洞最终会消亡,这是不是意味着我们可以加速这一进程——人为地消灭它?这不是我们真正想知道的事,但是假设在未来的现实中,地球向着黑洞坠落,我们能否做些什么来阻止吗?简而言之,没有。

万物都有生死,那宇宙中的黑洞,它也会死掉吗?

黑洞会吸收所有向它而去的物质,目前科学界已知的任何东西都无法阻止它。所以如果发现有黑洞在向我们逼近,那我们只能等待并祈祷黑洞在到达之前自然消亡,不过这可能要花费十亿年乃至万亿年,又或者我们能尽快找到离开地球太阳系的办法,。

黑洞最终的确会死亡,但时间漫长。而且最后到底会发生什么我们不得而知,因为我们从未亲眼目睹过。根据一些宇宙终结的理论来看,由于黑洞十分长寿,所以可能有一天宇宙中只剩下黑洞了——它们吞噬了一切曾以其他形式存在过的物质。这是一种无望却迷人的观点。幸运的是,从此时到彼时,我们还有很长,很长的时间。


发表评论

评论列表

  • 这篇文章还没有收到评论,赶紧来抢沙发吧~