都说黑洞中连光都无法逃脱,那么黑洞周围那一圈亮光是什么,为什么没有被吸进?
原创

都说黑洞中连光都无法逃脱,那么黑洞周围那一圈亮光是什么,为什么没有被吸进?

好文
试试语音读文章

热门回答:

黑洞。顾名思义就仿佛是一个空无一物。连光也无法逃逸的空洞。由于光也无法逃逸。所以它显得特别黑。所以称之为黑洞。黑洞外围的光晕也在黑洞引力圈之内。但此处引力还较小。光线还可以逃离所以我们可以看到。照片可以拍到。科学家把它称之为视界。黑洞之内并非空无一物。它有一个密度极高的硬核体积极小。但质量却十分巨大。照片上看这个黑洞的质量是太阳质量的65亿倍。视界部分的物质只要已经进入黑洞引力圈。终究是会被吸进去的。之所以形成一个圆圈。就就是说它们已经受到该黑洞引力的控制。

其他观点:

解决你提的问题。首先需要知道两个概念。一个是黑洞。一个是视界。

1、黑洞:黑洞是现代广义相对论中。宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大。使得视界内的逃逸速度大于光速。“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。

你可能会问什么是时空曲率?(通俗的来说。引力就是空间弯曲的结果。如果你站在一个平地。你当然可以不动。但是如果你站的是一个弯曲的地板。你就会运动【无摩擦】)。而黑洞就是空间弯曲到了极致。变成了时间。而时间变成了空间的结果。

2、视界:1916年。德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到了爱因斯坦引力场方程的一个真空解。这个解表明。如果将大量物质集中于空间一点。其周围会产生奇异的现象。即在质点周围存在一个界面——“视界”一旦进入这个界面。即使光也无法逃脱。

也就是说。当物质到达视界内时。光也无法逃脱。而不是视界内时。就是一个普通的天体。(空间弯曲没到极致。东西还可以存留)。

视界的推导也很简单。物体逃离的动能等于天体势能。最后再把物质速度换成光速即可。

1/2MV^2=GMm/r ==>R=2GM/c^2[史瓦西半径]

其他观点:

近期。科学家们发布了人类历史上首张黑洞照片。

人类目前对黑洞的认知到底有多少呢?

1.黑洞的预言

当汽车驶入拱桥。速度过快时。则不再沿着拱桥表面行驶。而是“飞了出去”。同理。地球是个球体。当运动速度大于某一临界值的时候。也会沿着切线方向“飞出去”。在此临界速度下。万有引力提供向心力。匀速圆周运动半径恰好等于地球半径。

据此得到第一宇宙速度v1 ≈ 7.9 km/s。飞行器大于此速度便能够围绕地球运转。成为卫星。

当速度继续增大时。飞行器将脱离地球引力的束缚。围绕太阳系运转。成为行星。该临界速度称为第二宇宙速度。计算方法通过能量守恒定律。设无限远处为势能零点。那么把飞行器从地表移动到无限远处。万有引力做功为:

列出能量守恒方程:

得出:

第二宇宙速度为v2 ≈ 11.2 km/s。当然如果飞船运动速度超过第三宇宙速度。能够脱离太阳引力。围绕银河系中心运动。成为恒星。

爱因斯坦认为。光速是宇宙速度的极限。令逃逸速度等于光速c。得到一个临界半径。称为史瓦西半径

当星体的半径小于史瓦西半径时。连光都无法逃逸。更不会有任何信号发出。这样的星体成为黑洞。史瓦西半径所形成的球面组成一个视界。称为事件视界(Event Horizon)。

2.事件视界

在事件视界以内。逃逸速度大于光速。任何光线不可能从事件视界内部逃脱。事件视界有哪些性质呢?

事件视界是时间静止的界面

通俗来说。如果我们乘坐宇宙飞船越过事件视界。时间在我们身上的流速很正常。我们自己的体验就是加速向黑洞撞去。而对于事件视界之外的观察者来说。我们永远也不会经过事件视界。而是随着时间的流逝无限接近事件视界。因为事件视界时间是静止的。飞船上的人在界面附近过了一秒钟。可能相对于事件视界之外的观察者几年、几百年、几万年甚至无尽的时间。所以事件视界之外的观察者来说。永远也无法观察到飞船通过事件视界。

通过事件视界会发生时空互换效应

在事件视界外部。时间的流逝是不可避免的。过去永远是过去。时间永远向未来流逝。而空间则是相反。我们可以自由在空间来回移动。而通过事件视界。时空互换。一旦粒子进入视界中。朝向黑洞运行与在时间中前行时一样不可避免的。这时候空间则变成事件视界外部类似时间的效果;而时间则正好相反。跨越事件视界后。我们朝黑洞坠落的速度超越光速。能够赶上物体在过去发出的光。我们则感受到黑洞在历史时的景象。时间变得可以选择。变成事件视界外部类似空间的效果。这就是时空互换效应。

3.重重问题

从各种理论的分析过程可知。其实做出了很多假设。而这些假设正是该理论的疑点。

1)广义相对论把加速运动的参考系与引力场等价。由于光经过加速运动参考系时发生弯曲。于是预言光经过引力场时也会发生弯曲而产生“红移”。借此推论引力场附近的空间弯曲。事件视界附近空间更是弯曲严重。几乎成为环状。但是。光线弯曲能够说明空间弯曲吗?空间能够和光在真空中传播的路线等价吗?

2)对时间方程的推导也是基于光到达两点的时间差的不同。比如同时的相对性和时间延缓效应等。同样。光何时到达能够成为时间的量度吗?相对论的精髓就在于同时的相对性。对于一个参考系的人来说同时发生的两个事件。对于另外的参考系来说有可能相差千万年。这一切。皆因为不同参考系光到达那两个点所用的时间不同!

您还感兴趣的文章推荐

以上就是由互联网推广工程师 网创网 整理编辑的,如果觉得有帮助欢迎收藏转发~

分享到 :
相关推荐

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。

评论(2)

  • 退到无路可退 永久VIP 2022年12月28日 03:39:40

    视界,黑洞,事件,时间,弯曲,速度,半径,引力,参考系,宇宙速度

  • 公主抱 永久VIP 2022年12月28日 03:39:40

    没想到大家都对都说黑洞中连光都无法逃脱,那么黑洞周围那一圈亮光是什么,为什么没有被吸进?感兴趣,不过这这篇解答确实也是太好了

  • 一桥孤寂 永久VIP 2022年12月28日 03:39:40

    黑洞。顾名思义就仿佛是一个空无一物。连光也无法逃逸的空洞。由于光也无法逃逸。所以它显得特别黑。所以称之为黑洞。黑洞外围的