黑洞怎样吞噬巨大无比的星球，能否形象一点，通俗一点

2025-02-09 08:41:30

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回答1：

黑洞是密度超大的星球,吸纳一切,光也逃不了.(现在有科学家分析,宇宙中不存在黑洞,这需要进一步的证明,但是我们在学术上可以存在不同的意见)首先,对黑洞进行一下形象的说明:黑洞有巨大的引力,连光都被它吸引.黑洞中隐匿着巨大的引力场，这种引力大到任何东西，甚至连光，都难逃黑洞的手掌心。黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见，这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。我们无法通过光的反射来观察它，只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。据猜测，黑洞是死亡恒星或爆炸气团的剩余物，是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。再从物理学观点来解释一下:黑洞其实也是个星球(类似星球),只不过它的密度非常非常大,靠近它的物体都被它的引力所约束(就好像人在地球上没有飞走一样),不管用多大的速度都无法脱离。对于地球来说，以第二宇宙速度（11.2km/s）来飞行就可以逃离地球，但是对于黑洞来说，它的第三宇宙速度之大，竟然超越了光速，所以连光都跑不出来，于是射进去的光没有反射回来，我们的眼睛就看不到任何东西，只是黑色一片。因为黑洞是不可见的，所以有人一直置疑，黑洞是否真的存在。如果真的存在，它们到底在哪里？黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程；恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收缩，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星球。但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。任何靠近它的物体都会被它吸进去，黑洞就变得像真空吸尘器一样为了理解黑洞的动力学和理解它们是怎样使内部的所有事物逃不出边界，我们需要讨论广义相对论。广义相对论是爱因斯坦创建的引力学说，适用于行星、恒星，也适用于黑洞。爱因斯坦在1916年提出来的这一学说，说明空间和时间是怎样因大质量物体的存在而发生畸变。简言之，广义相对论说物质弯曲了空间，而空间的弯曲又反过来影响穿越空间的物体的运动。让我们看一看爱因斯坦的模型是怎样工作的。首先，考虑时间（空间的三维是长、宽、高）是现实世界中的第四维（虽然难于在平常的三个方向之外再画出一个方向，但我们可以尽力去想象）。其次，考虑时空是一张巨大的绷紧了的体操表演用的弹簧床的床面。爱因斯坦的学说认为质量使时空弯曲。我们不妨在弹簧床的床面上放一块大石头来说明这一情景：石头的重量使得绷紧了的床面稍微下沉了一些，虽然弹簧床面基本上仍旧是平整的，但其中央仍稍有下凹。如果在弹簧床中央放置的石块，则将产生更大的效果，使床面下沉得。事实上，石头越多，弹簧床面弯曲得越厉害。同样的道理，宇宙中的大质量物体会使宇宙结构发生畸变。正如10块石头比1块石头使弹簧床面弯曲得更厉害一样，质量比太阳大得多的天体比等于或小于一个太阳质量的天体使空间弯曲得厉害得多。如果一个网球在一张绷紧了的平坦的弹簧床上滚动，它将沿直线前进。反之，如果它经过一个下凹的地方，则它的路径呈弧形。同理，天体穿行时空的平坦区域时继续沿直线前进，而那些穿越弯曲区域的天体将沿弯曲的轨迹前进。现在再来看看黑洞对于其周围的时空区域的影响。设想在弹簧床面上放置一块质量非常大的石头代表密度极大的黑洞。自然，石头将大大地影响床面，不仅会使其表面弯曲下陷，还可能使床面发生断裂。类似的情形同样可以宇宙出现，若宇宙中存在黑洞，则该处的宇宙结构将被撕裂。这种时空结构的破裂叫做时空的奇异性或奇点。现在我们来看看为什么任何东西都不能从黑洞逃逸出去。正如一个滚过弹簧床面的网球，会掉进大石头形成的深洞一样，一个经过黑洞的物体也会被其引力陷阱所捕获。而且，若要挽救运气不佳的物体需要无穷大的能量。我们已经说过，没有任何能进入黑洞而再逃离它的东西。但科学家认为黑洞会缓慢地释放其能量。著名的英国物理学家霍金在1974年证明黑洞有一个不为零的温度，有一个比其周围环境要高一些的温度。依照物理学原理，一切比其周围温度高的物体都要释放出热量，同样黑洞也不例外。一个黑洞会持续几百万万亿年散发能量，黑洞释放能量称为：霍金辐射。黑洞散尽所有能量就会消失。处于时间与空间之间的黑洞，使时间放慢脚步，使空间变得有弹性，同时吞进所有经过它的一切。1969年，美国物理学家约翰阿提惠勒将这种贪得无厌的空间命名为“黑洞”。我们都知道因为黑洞不能反射光，所以看不见。在我们的脑海中黑洞可能是遥远而又漆黑的。但英国著名物理学家霍金认为黑洞并不如大多数人想象中那样黑。通过科学家的观测，黑洞周围存在辐射，而且很可能来自于黑洞，也就是说，黑洞可能并没有想象中那样黑。霍金指出黑洞的放射性物质来源是一种实粒子，这些粒子在太空中成对产生，不遵从通常的物理定律。而且这些粒子发生碰撞后，有的就会消失在茫茫太空中。一般说来，可能直到这些粒子消失时，我们都未曾有机会看到它们。霍金还指出，黑洞产生的同时，实粒子就会相应成对出现。其中一个实粒子会被吸进黑洞中，另一个则会逃逸，一束逃逸的实粒子看起来就像光子一样。对观察者而言，看到逃逸的实粒子就感觉是看到来自黑洞中的射线一样。所以，引用霍金的话就是“黑洞并没有想象中的那样黑”，它实际上还发散出大量的光子。根据爱因斯坦的能量与质量守恒定律。当物体失去能量时，同时也会失去质量。黑洞同样遵从能量与质量守恒定律，当黑洞失去能量时，黑洞也就不存在了。霍金预言，黑洞消失的一瞬间会产生剧烈的爆炸，释放出的能量相当于数百万颗氢弹的能量。但你不要满怀期望地抬起头，以为会看到一场烟花表演。事实上，黑洞爆炸后，释放的能量非常大，很有可能对身体是有害的。而且，能量释放的时间也非常长，有的会超过100亿至200亿年，比我们宇宙的历史还长，而彻底散尽能量则需要数万亿年的时间“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓“黑洞”，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，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。等恒星的半径小于一特定值（天文学上叫“施瓦西半径”）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”，是指任何物质一旦掉进去，就再不能逃出，包括光。实际上黑洞真正是“隐形”的，等一会儿我们会讲到。那么，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。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，直至成为一个体积很小、密度趋向很大。而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径)，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！

回答2：

简单点讲。当地球的当前质量压缩到只有一个玻璃球大小或者一个6mm钢珠大小，这就是黑洞（内塌陷），引力不变，质量不变，体积变小。引力直径变小，但是引力速度加大，会拉入进入引力范围内引力更小的物质，在黑洞轨道逐渐高速旋转，等到承受不住黑洞引力的拉扯后，会把它撕碎，压缩！压缩！！压缩！！！压缩！！增长黑洞质量。月球再次进入这个轨道，撕碎到变成黑洞的一部分增加黑洞质量。黑洞的质量越大，引力越强，等到黑洞大小如现在的一个篮球那么大的时候，撕碎月球并吞噬只是几秒的事情。等到黑洞大小和地球一样大的时候，吞噬太阳系所有质量范围，也不会在增加他很多的体积。密度质量可想而知？

回答3：

黑洞并不是一下子把巨大的恒星一口吞掉，而是一步步地慢慢吞噬的。

通常恒星与黑洞不是直接相接近，而是互相之间有一个角度，是向着侧面接近的。在接近过程中，由于距离渐近，黑洞引力逐渐增强，潮汐作用逐渐显现，恒星会由球形逐渐变为两头稍尖的仿锤形，如同一个橄榄球。再然后，潮汐作用更强，恒星会进一步被拉长，恒星物质在黑洞引力作用下，会逐渐以螺旋形式围绕黑洞旋转，形成一个围绕黑洞的物质吸集盘。盘中的物质每旋转一周，就向着黑洞靠近一些，直到进入黑洞视界之内，消失不见了。

同时，在恒星物质进入吸集盘，并与盘中物质相撞之处，会形成一个亮斑。在盘中物质进入黑洞视界之内前，由于高速运动和高温，会在黑洞两端形成高速喷流。

回答4：

吞噬过程可以分为几个主要阶段，每个阶段都有一些关键的物理现象和相应的科学原理。

1. 星球的靠近——进入黑洞引力范围

引力的引导：首先，想象这颗巨大的恒星（例如特超巨星）由于某种原因（如自身演化轨道的变化、相邻恒星的引力作用）靠近了一个黑洞。随着它的靠近，黑洞的引力会越来越明显地影响这颗恒星。
引力影响区域：当这颗恒星进入黑洞的引力势阱时，就意味着恒星的轨道已经受到了黑洞强大引力的支配，开始向黑洞靠拢，类似于物体逐渐滑向漏斗的底部。

2. 潮汐力的作用——星球被撕裂

潮汐引力差异：随着恒星靠近黑洞，恒星受到的引力逐渐出现明显的差异——靠近黑洞一侧的引力远大于远离黑洞一侧的引力，这种差异产生了潮汐力。这种力会对恒星施加巨大的拉伸作用，类似于地球上的潮汐现象，但其强度要高得多。
面条化效应：潮汐力逐渐增强，直到最终完全撕裂恒星，将恒星的物质拉成细长的条状，这个过程被形象地称为**“面条化效应（Spaghettification）”**。恒星被拉成长条的原因是它的一部分被黑洞的引力强烈拉向中心，而另一部分则被相对较弱的力拉动，这就像将一个面团慢慢拉成面条。

3. 物质落入——形成吸积盘

碎片的盘旋运动：被撕裂的恒星物质不会立即掉进黑洞，而是会以极高的速度绕着黑洞旋转，因为黑洞的引力会使这些碎片保持在一种螺旋状的轨道上，形成一个所谓的吸积盘。吸积盘就像一个巨大的旋涡，物质在其中盘旋，逐渐向黑洞靠近。
摩擦与高温：在吸积盘中，不同层的物质以不同的速度旋转，相互之间产生剧烈的摩擦。这种摩擦会将物质加热到极高的温度，甚至可以达到数百万到数亿度，因此吸积盘会发出非常强烈的光和高能辐射（如X射线和伽马射线）。从远处看，这个高温吸积盘会变得异常明亮，甚至成为整个宇宙中最亮的天体之一。

4. 事件视界——物质的终极命运

事件视界的形成：黑洞的边界称为事件视界，这是一个临界点，一旦物质穿过这个边界，就再也无法逃逸，包括光也不例外。当吸积盘中的物质逐渐失去能量，通过螺旋运动接近并最终跨越事件视界时，这些物质就被完全吞噬，再也不会被我们看到。
进入黑洞的过程：跨过事件视界的物质被拉向黑洞的核心，那里是一个体积几乎无限小、密度无限大的点，称为奇点。所有物质的命运都汇集于此，它们的质量、能量和角动量都会加入到黑洞中，使得黑洞的质量进一步增大，引力也变得更强。

5. 黑洞的成长——吞噬后的变化

黑洞质量增加：随着恒星物质不断被吸入，黑洞的质量不断增加。这不仅使得黑洞变得更加“饱满”，而且引力也变得更加强大，使它能够在未来更有效地捕获更多的物质。
吸积和喷流：在吸积过程中，黑洞还会发射出巨大的相对论喷流，这种喷流是吸积盘内部分物质在引力和磁场的相互作用下被高速抛射出来的。这些喷流可以在几万光年甚至更远的距离上观察到，形成了宇宙中最壮观的天文现象之一。

总结

想象这个过程，就像一个无底的漩涡正在吞噬一朵巨大的棉花糖。首先，黑洞的强引力把这颗巨大的恒星拉近，像漩涡的边缘吸入水滴一样。随着恒星靠近，黑洞用它巨大的引力把恒星拉伸，撕成一条条细长的“面条”，这些碎片在靠近黑洞的过程中被搅入一个快速旋转的“漩涡”——吸积盘。随着物质在吸积盘中的不断摩擦，这些物质被加热到极高的温度，发出耀眼的光芒。最后，所有的物质都掉入了无底的黑洞，永远消失在事件视界的另一侧。

这个过程展示了黑洞强大而可怕的引力作用，以及在吞噬恒星时所呈现出的复杂而激烈的物理现象。

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