什么是黑洞?
(EHT 合作)
黑洞是一个巨大的空间,其重力足以阻止运动速度最快的粒子逃逸。甚至连光也无法挣脱,因此得名“黑洞”。
德国物理学家和天文学家卡尔·史瓦西 (Karl Schwarzschild) 提出了黑洞的现代版本。1915年在提出爱因斯坦近似的精确解之后。
史瓦西意识到质量有可能被压缩成一个无限小的点。这将使它周围的时空弯曲,这样任何东西——甚至是无质量的光子——都无法逃脱它的曲率。
黑洞滑向湮灭的尖端今天被称为事件视界,该边界与无限致密的核心(或奇点)之间的距离以史瓦西的名字命名。
理论上,所有质量都有一个可以计算的史瓦西半径。如果太阳的质量被挤压成一个无限小的点,它将形成一个半径略低于3公里(约2英里)的黑洞。
同样,地球质量的史瓦西半径仅为几毫米,使得黑洞不比大理石大。
几十年来,黑洞一直是广义相对论的奇特特征。随着中子星等其他极端天体的发现,物理学家对它们的存在越来越有信心。如今,人们相信大多数星系的核心都有巨大的黑洞。
黑洞是如何形成的?
人们普遍认为恒星的质量至少三倍大一旦燃料耗尽,我们的太阳就会经历极端的引力崩溃。
由于有限体积内有如此多的质量,集体引力克服了通常阻止原子构建块占据同一空间的规则。所有这些密度都会形成一个黑洞。
第二种类型的微型黑洞已经被假设,但从未被观测到。人们认为它们是在早期宇宙的真空波纹在膨胀事件中迅速膨胀时形成的,导致高密度区域塌陷。
它们被称为太初黑洞,质量较小——有些甚至接近地球的质量——但比软心豆粒糖大一点。谁知道黑洞可以如此可爱?
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