黑洞到底有什么作用——空间运动的分类

海云青飞 20190612

网上很容易查到黑洞的演变过程,聪明的网友会有这样的疑问:研究黑洞对人类的意义是什么,黑洞有什么用处,这正是本文要说的

有人说黑洞将来可能成为时空旅行之门,这种说法其实没有实际意义,和宗教说的人死后灵魂可以永生差不多,还不如说成黑洞可以为科幻小说提供灵感比较靠谱。要知道,人类是没有可能利用黑洞进行时空旅行的

海云青飞现在就来说一下黑洞的真正的用处,网上独此一家

黑洞在宇宙中的存在,好像是心脏在人的身体里的存在

空间的特定形式的运动形成了物质,人类的身体就是由物质组成的,从本质的角度看,人是由空间的特定形式的运动组成的

空间运动的分类

空间运动分成二类:

  • 空间膨胀
  • 空间膨胀以外的空间运动

海云青飞 说到运动的时候,一般指的是空间膨胀以外的运动,也就是形成物质的运动

据观测,我们所处的宇宙在不断膨胀,也就是空间在不断在膨胀,这说明空间并不是死的,空间是活的。膨胀的空间会稀释掉运动,也就是说膨胀的空间会使运动趋向静止,运动的静止物质趋向消失,物质消失了,人类当然也是消失了

黑洞是宇宙对抗空间膨胀的大杀器

空间膨胀使宇宙里的物质趋向消失,黑洞最大的强项是强烈收缩空间,这就是说黑洞是宇宙对抗空间膨胀的极重要的武器。如果没有黑洞,宇宙里可能不能形成稳定的星系,宇宙里没有稳定的星系,那么人类就不可能产生。人类能在地球安居乐业,黑洞立下了大功

如果你想要进一步理解空间的奥秘,有必要学习一下相对论,可惜的是市场上的相对论科普书籍的作者并不懂相对论。唯一的有价值相对论科普书是《悟道相对论》 https://xdl.tuenhai.com/

15 什么是黑洞?

《你知道吗?——现代科学中的100个问题》

阿西莫夫著 暴永宁等译 碧声扫 https://www.tuenhai.com 整理

为了了解什么是黑洞,让我们先从太阳这样的恒星谈起。我们知道,太阳的直径为1,392,000公里,它的质量为地球质量的330,000倍。在这样大的质量、从表面到中心的距离这样长的情况下,位于太阳表面的任何东西所受到的引力大约相当于地球表面引力的28倍

任何一颗普通的恒星都会由于下述两种因素的相互平衡而保持其通常的大小:

  • 其中一个因素是恒星中心有非常高的温度,因而会使恒星的物质经常处于膨胀的状态
  • 另一个因素就是它本身具有很大的引力,从而会使恒星的物质倾向于收缩而挤压在一起

但是在恒星生存期的某一阶段,其内部温度将会降低,这样一来,引力将会成为一个主导的因素,结果,这颗恒星就会开始坍缩,在这个过程中,恒星内部物质的原子结构会遭到破坏。这样一来,原子将不复存在,替代它的将是一个个电子、质子和中子。这颗恒星将会坍缩到这样一种程度,这时电子的相互排斥力将使该恒星不能够再进一步坍缩

这颗恒星于是就成为一颗“白矮星”。像太阳这样的恒星一旦坍缩成为一颗白矮星,它的全部物质将被挤压成为一个直径只有大约16,000公里的球体,它的表面引力将变成地球表面引力的210,000倍(因为它的质量虽然没有变,但是从表面到中心的距离则大大缩短了)

在某些条件下,引力将变得如此之大,甚至能战胜电子之间的排斥力。结果,这颗恒星将会再度坍缩,并迫使其全部电子和质子彼此结合为中子,这样一来,这颗恒星将一直收缩到所有的中子都彼此接触为止。到了这一步,这个中子结构物又将会抵制进一步的坍缩,这颗星于是成为一颗中子星。这样的中子星将把太阳的全部质量压缩在一个直径只有16公里的球体内。结果,它的表面引力将是地球引力的210,000,000,000倍

在某些条件下,引力甚至能进一步战胜中子结构的抗拒。这时候,再也没有任何东西能够抵抗得住它的进一步坍缩了。结果,这颗恒星就会坍缩到体积等于零,而它的表面引力就会无限地增大

根据相对论,一颗恒星所发射出来的光,当它克服该恒星的引力场而向外射出的时候,将会失去一定的能量。引力场越大,所失去的能量也越大。这一点已经由科学工作者经过天文观测和实验室实验得到证实

由太阳这样的普通恒星发射出的光,它失去的能量是很有限的。由白矮星发射出的光会失去较多的能量;由中子星发射出的光会失去比这更多的能量。当这颗中子星进一步坍缩时,就会出现这样一种情况:从它的表面向外射出的光将会失去它的全部能量,从而根本不可能逃逸出去

一个比中子星坍缩得更厉害的天体,它的引力场将是如此之强,以致任何靠近它的东西都将被它所捕获,并且再也不能从它里面逃逸出去。这就如同被捕获的物体落进一个无底洞的情况一样。而且,正如上面所说,甚至连光也不能逃逸出去,因此,这个坍缩了的天体将是黑的。正因为它既像个无底洞,而且又是黑的,所以天文学家就把它叫做“黑洞”

天文学家目前正在宇宙的各个角落寻找可证明确有这种黑洞存在的证据

阿西莫夫《你知道吗?--现代科学中的一百个问题》科学普及出版社 1984年

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