作业帮黑洞是怎么回事,黑洞是怎么产生的
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：语文作业 时间：2024/04/28 04:45:32
黑洞是怎么回事,黑洞是怎么产生的
黑洞有什么能量
黑洞有什么能量
黑洞是一个时空的黑暗区,由一些质量颇大的星体经重力塌缩后,所剩余的东西就成了黑洞.它的基本特徵是有一个封闭的视界,这视界就是黑洞的边界,一切外来的物质和辐射可以进入这视界以内,但视界内任何物质都不能从里面跑出来.我们可用一句”有入无出”来形容它.
黑洞产生之谜?
当一颗质量相当大的星体之核能耗尽(超新星爆发)后,残骸质量比太阳质量高3倍的恒星核心会演化成黑洞（若中子星有伴星,而中子星吸收足够伴星的物质,也能演化成黑洞).在黑洞内,没有任何向外力能维持与重力平衡,因此,核心会一直塌缩下去,形成黑洞.
当物质掉进了事界,纵使以光速计算,也不能再走出来.
爱因斯坦以几何角度把黑洞解释为空间扭曲的洞,物质随空间而行,如果空间本身就是洞,是没有物质可逃出的.
黑洞分为四种：
恒星演化出来的黑洞、原始黑洞、重量级黑洞和研究中的中量级黑洞.
黑洞也有界限?
当一个黑洞形成后,所有物质都会向中心塌缩成一个非常细小的质点,称为奇点,黑洞的表面层称为「事件穹界」.
而这表面层和中心奇点的距离就是史瓦半径.任何物质要从黑洞的史瓦半径跑到外面去,它的逃离速度便要大於光速.
但根据狭义相对论,光速是速度的极限,因此,一切物质到了事件穹界便扯向中心的奇点,永不能逃出来.
黑洞是看不见的吗?
黑洞是个因为重力太强以致连速度最快的光也无法脱离的天体.黑洞周围的时空也受到重力的影响而扭曲,产生了一个"事地平面",任何物质只要被它吞噬就再也逃脱不出这范围,它的半径称为"重力半径".由於连光也无法脱离,所以无法看到事象平面之内侧.
黑洞之发现?
於1990年4月27日,哈勃太空望远镜 Hubble Space Telescope的启用,为人类探索太空揭开了新的一页,虽然在制造时出了错误,使影像大打折扣,可是仍对天文学有莫大的贡献.
近来,人类对一直只是存在於理论范畴内的黑洞,已透过哈勃太空望远镜,有了进一步的证据.於仙女座大星系M31附近的M32发现了一个质量大於太阳三百万倍的黑洞.M32是在我们的银河系附近,距离地球2.3百万光年的星系.它是人类所知密度最高的星系,於直径只有一千光年的范围内（我们的银行河系直径约十万光年）,包含了四百万颗星,中心和密度是我们的银河系100个一百万倍左右.假设你生活於M32中心的行星上,你会见到一个密布星光的夜光,光度比一百倍满月还要亮.科学家是由星星於该星系的活动,及其中心密度而推测的.此星系内之星星移动速度较其它一般星系每秒快了100公里.
齐来寻找黑洞吧!
由於黑洞不能发出光线,体积又非常细小,所以是不可能用天文望远镜规测得到地的.但根据理论,如果一对双星中的伴星是黑洞,那麼主星的物质被吸引向黑洞而形成一个吸积环.由於吸积环的物质互相摩刷而引起高温,因而辐射X光线.於是,黑洞搜索者就将重点於X射线密近双星上.
1962年,人们探测所得,位於天鹅座鹅颈内有一股X射线,并将该源命名为是非常有可能是一黑洞.天鹅座X-1是一 X射线源,它的一颗子星 是超蓝巨星,那可能是黑洞而看不见的子星质量.
回答者：笑泉 - 经理 四级 1-19 16:13
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“黑洞”是一种天体：它的引力场强大得就连光也不能逃脱出来.根据广义
相对论,引力场将使时空弯曲.当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没
什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出.而恒星的半
径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间
返回恒星表面.
等恒星的半径小到一特定值（天文学上叫“史瓦西半径”）时,就连垂直表
面发射的光都被捕获了.到这时,恒星就变成了黑洞.说它“黑”,是指它就像
宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出.实际上黑洞真
正是“隐形”的,下面将会叙述.
黑洞是怎样形成的呢?其实,跟白矮星和中子星一样,黑洞很可能也是由恒
星演化而来的.我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程.当一颗
恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢）,由中心产生的能量已
经不多了.这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量.所以在外壳
的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力
与压力平衡.
质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子
星.而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量.如果超过
了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩.
这次,根据科学家的猜想,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一
个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”.而当它的半径一旦收缩到一定程度
（史瓦西半径）,正象我们上面介绍的那样,巨大的引力就使得即使光也无法向
外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了.
与别的天体相比,黑洞是显得太特殊了.例如,黑洞有“隐身术”,人们无
法直接观察到它,连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想.那么,黑洞是怎
么把自己隐藏起来的呢?答案就是——弯曲的空间.我们都知道,光是沿直线传
播的.这是一个最基本的常识.可是根据广义相对论,空间会在引力场作用下弯
曲.这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线,
而是曲线.形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉得偏
离了原来的方向.
在地球上,由于引力场作用很小,这种弯曲是微乎其微的.而在黑洞周围,
空间的这种变形非常大.这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部
分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球.
所以,我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,
这就是黑洞的隐身术.
更有趣的是,有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球,它朝其它
方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球.这样我们不仅能
看见这颗恒星的“脸”,还同时看到它的侧面、甚至后背!
“黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一.许多
科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着,新的理论也不断地提出.不过,
这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的.
黑洞产生之谜?
当一颗质量相当大的星体之核能耗尽(超新星爆发)后,残骸质量比太阳质量高3倍的恒星核心会演化成黑洞（若中子星有伴星,而中子星吸收足够伴星的物质,也能演化成黑洞).在黑洞内,没有任何向外力能维持与重力平衡,因此,核心会一直塌缩下去,形成黑洞.
当物质掉进了事界,纵使以光速计算,也不能再走出来.
爱因斯坦以几何角度把黑洞解释为空间扭曲的洞,物质随空间而行,如果空间本身就是洞,是没有物质可逃出的.
黑洞分为四种：
恒星演化出来的黑洞、原始黑洞、重量级黑洞和研究中的中量级黑洞.
黑洞也有界限?
当一个黑洞形成后,所有物质都会向中心塌缩成一个非常细小的质点,称为奇点,黑洞的表面层称为「事件穹界」.
而这表面层和中心奇点的距离就是史瓦半径.任何物质要从黑洞的史瓦半径跑到外面去,它的逃离速度便要大於光速.
但根据狭义相对论,光速是速度的极限,因此,一切物质到了事件穹界便扯向中心的奇点,永不能逃出来.
黑洞是看不见的吗?
黑洞是个因为重力太强以致连速度最快的光也无法脱离的天体.黑洞周围的时空也受到重力的影响而扭曲,产生了一个"事地平面",任何物质只要被它吞噬就再也逃脱不出这范围,它的半径称为"重力半径".由於连光也无法脱离,所以无法看到事象平面之内侧.
黑洞之发现?
於1990年4月27日,哈勃太空望远镜 Hubble Space Telescope的启用,为人类探索太空揭开了新的一页,虽然在制造时出了错误,使影像大打折扣,可是仍对天文学有莫大的贡献.
近来,人类对一直只是存在於理论范畴内的黑洞,已透过哈勃太空望远镜,有了进一步的证据.於仙女座大星系M31附近的M32发现了一个质量大於太阳三百万倍的黑洞.M32是在我们的银河系附近,距离地球2.3百万光年的星系.它是人类所知密度最高的星系,於直径只有一千光年的范围内（我们的银行河系直径约十万光年）,包含了四百万颗星,中心和密度是我们的银河系100个一百万倍左右.假设你生活於M32中心的行星上,你会见到一个密布星光的夜光,光度比一百倍满月还要亮.科学家是由星星於该星系的活动,及其中心密度而推测的.此星系内之星星移动速度较其它一般星系每秒快了100公里.
齐来寻找黑洞吧!
由於黑洞不能发出光线,体积又非常细小,所以是不可能用天文望远镜规测得到地的.但根据理论,如果一对双星中的伴星是黑洞,那麼主星的物质被吸引向黑洞而形成一个吸积环.由於吸积环的物质互相摩刷而引起高温,因而辐射X光线.於是,黑洞搜索者就将重点於X射线密近双星上.
1962年,人们探测所得,位於天鹅座鹅颈内有一股X射线,并将该源命名为是非常有可能是一黑洞.天鹅座X-1是一 X射线源,它的一颗子星 是超蓝巨星,那可能是黑洞而看不见的子星质量.
回答者：笑泉 - 经理 四级 1-19 16:13
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“黑洞”是一种天体：它的引力场强大得就连光也不能逃脱出来.根据广义
相对论,引力场将使时空弯曲.当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没
什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出.而恒星的半
径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间
返回恒星表面.
等恒星的半径小到一特定值（天文学上叫“史瓦西半径”）时,就连垂直表
面发射的光都被捕获了.到这时,恒星就变成了黑洞.说它“黑”,是指它就像
宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出.实际上黑洞真
正是“隐形”的,下面将会叙述.
黑洞是怎样形成的呢?其实,跟白矮星和中子星一样,黑洞很可能也是由恒
星演化而来的.我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程.当一颗
恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢）,由中心产生的能量已
经不多了.这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量.所以在外壳
的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力
与压力平衡.
质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子
星.而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量.如果超过
了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩.
这次,根据科学家的猜想,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一
个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”.而当它的半径一旦收缩到一定程度
（史瓦西半径）,正象我们上面介绍的那样,巨大的引力就使得即使光也无法向
外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了.
与别的天体相比,黑洞是显得太特殊了.例如,黑洞有“隐身术”,人们无
法直接观察到它,连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想.那么,黑洞是怎
么把自己隐藏起来的呢?答案就是——弯曲的空间.我们都知道,光是沿直线传
播的.这是一个最基本的常识.可是根据广义相对论,空间会在引力场作用下弯
曲.这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线,
而是曲线.形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉得偏
离了原来的方向.
在地球上,由于引力场作用很小,这种弯曲是微乎其微的.而在黑洞周围,
空间的这种变形非常大.这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部
分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球.
所以,我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,
这就是黑洞的隐身术.
更有趣的是,有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球,它朝其它
方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球.这样我们不仅能
看见这颗恒星的“脸”,还同时看到它的侧面、甚至后背!
“黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一.许多
科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着,新的理论也不断地提出.不过,
这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的.