黑洞是什么形成的
黑洞是什么形成的
黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后，发生引力坍缩产生的。以下就是学习啦小编给你做的整理，希望对你有用。
黑洞的形成：
1.内部致爆形式
内部致爆形式，是指黑洞的挥发由内部原因构成。这些内部原因大约有两种，其一是三维能量空间内质量的转移，所形成的黑洞脂肪量超过由黑洞质量决定的临界值;其二是三维能量空间的膨胀或黑洞的旋转。
黑洞脂肪的形成使黑洞变得不稳定，构成了任何黑洞爆炸的总前提。西方的计算表明，黑洞的表面温度存在一个正比于表面引力的温度，也就是说，黑洞的表面温度存在着一个最大临界值，而黑洞的表面温度恰好由道学黑洞脂肪的量决定，所以，一旦脂肪的堆积超过临界，黑洞必然出现大规模的挥发。挥发的结果是使黑洞形成一个周围包裹着大量原脂肪物质的黑洞，也就是通常所说的星云。这是内部致爆的第一种方式。
第二种方式则不同，它使黑洞的心脏地带变得臃肿——旋转产生离心力，质点效应进一步消散，从根本上使黑洞变得不稳定。一旦膨胀超过维持黑洞四维引力圈套的临界，黑洞也将爆炸。这种爆炸，将使黑洞发生“分裂”——将一个黑洞炸成许多的黑洞。我把前一种致爆模式叫做“去脂肪模式”，后一种叫做“离散模式”。两种模式也可联合进行，联合致爆的结果是使一个黑洞变成一个星系。
这个爆炸原理是最为普遍的，它能解释宇宙中为什么有那么多的天体，同时也符合宇宙中天体不断远离的观察结果。
2.外部冲击致爆形式
外部致爆的原理很简单：通过引力冲击破坏四维引力圈套的引力平衡。
这种方式的成功，必须要有黑洞脂肪的前提，实质上是一种内外联合的起爆。没有黑洞脂肪，四维引力圈套对能量的粉碎能力没有下降，任何物质都不可能对黑洞构成引发爆炸的“冲击”。
黑洞脂肪形成后，四维引力圈套发生分化，两个圈套之间产生不稳定的势差，虽然没有达到两种内部爆炸的临界，但如果在这个时候给予一个足够破坏这个平衡的外部引力冲击(不一定需要进行对撞，擦肩而过也行)，黑洞就会“爆炸”(不一定发生分裂)。
当然，对负责进行引力冲击的引力源是有大小要求的，因为这个原理实际上是利用外部引力所产生的潮汐引力(时空曲率)将虚假的四维引力圈套撕裂，引力不够强，就达不到效果。如果进行对撞式的直接冲击，则对物质的能量密度将绝对有要求，这个要求，可能根据黑洞的衰老程度(虚假四维引力圈套处的潮汐引力大小)有着等级的划分。密度越是高的能量，对黑洞的适爆性就越强，例如中子星什么的，在宇宙中应该算是“万能引爆器”。
外部冲击致爆不多见。因为根据推测，“爆炸”的结果将很可能形成双子星或双子星系，而这类天体是非常少的。
在黑洞挥发的问题上，道学的理论与西方的理论存在着巨大的歧义。笔者认为黑洞核心向外辐射的能量能够在四维引力圈套处堆积形成能量巨大的脂肪，并使黑洞的视界发生膨胀，而霍金则通过计算预言黑洞的视界具有一个正比于表面引力的有限温度。且温度和表面引力正比于质量除以面积，也就是与质量成反比，当黑洞持续辐射，将质量转化为外流能量时，它的质量会下降，熵和表面积下降，而温度和表面引力升高，黑洞收缩而变热，从结果上看，它在蒸发。
然后，几乎是经过无数亿年(具体来说是10的67次方年)的收缩和加热，1~2个太阳质量大的黑洞质量会减小到几千到1亿吨之间的某个量，视界收缩到原子核大小的若干分之一，温度达到1万亿到10万亿度，然后，在几分之一秒里发生猛烈的爆炸。
霍金的这个计算，是将广义相对论与量子论结合的产物。且所预言的结果“违反了那时所知的关于黑洞一切事情”(之前的黑洞理论都是以量子论为基础算出来的)。明眼人一看就应该知道，所谓违反了关于黑洞的一切事情，指的主要是黑洞只吞不吐的事情。(他使用的将广义相对论与量子论结合的数学工具，被后来的专家们发展成一组新的物理学定律，称为“弯曲时空的量子场的定律”。)
对于这个连西方科学界都觉得似是而非的计算和预言，道学的态度是这样的：它是不伦不类的。原因有两个，第一是霍金使用的计算工具是广义相对论与量子论的结合体，计算对象是量子论的泡沫黑洞而不是广义相对论的无限黑洞。黑洞是广义相对论的产物而不是量子论的产物，量子黑洞的产生是在此基础上强加的结果。第二是他的蒸发没有考虑黑洞对外部空间能量的吸收。根据霍金之前的绝对视界理论，由于不断吸收外界能量的缘故，黑洞的表面积是不断增加的，这个增加和辐射时的减少是一对矛盾。综合起来就是：他用不伦不类的数学工具计算了一个不伦不类的对象得到了一个不伦不类的结论。
当然，他的有些理论是正确的，例如黑洞表面的温度正比于表面引力。这个结论与道学(在广义相对论基础上)的结论相符：四维引力圈套对能量的束缚作用是有限的，引力越强，停留在跑步机上的脂肪(能量)就越多，温度越高;引力越弱，跑步机上的脂肪就越少，温度就越低。但四维引力圈套处的引力必然是一个固定值，所以最高温度也是固定的，如果超过这个固定值，四维引力圈套就会收缩，将脂肪暴露在外部空间从而挥发。
因此，质量越大的黑洞，由于表面积越大，能够囤积的脂肪就越多，挥发时释放出来的脂肪就越多，至于如何使表面积的温度超越临界(最大值)，则更简单——黑洞内部三维圈套里的星系不断向外释放能量，使能量向跑步机上聚集。而这个能量是要远大于量子论下黑洞向外的微量辐射的，所以黑洞的表面温度很容易就能超过临界使黑洞大规模挥发。霍金只看到量子论对外部的作用，对黑洞内部的结构以及这个结构对黑洞温度上的贡献没有过多的建设性的发展，自然就落入了量子论的圈套里面，得到一些看似结合了相对论但实际上全部都是量子论做主的结论。
黑洞的表现形式：
恒星的时空扭曲改变了光线的路径，使之和原先没有恒星情况下的路径不一样。光在恒星表面附近稍微向内偏折，在日食时观察远处恒星发出的光线，可以看到这种偏折现象。当该恒星向内坍塌时，其质量导致的时空扭曲变得很强，光线向内偏折得也更强，从而使得光线从恒星逃逸变得更为困难。对于在远处的观察者而言，光线变得更黯淡更红。最后，当这恒星收缩到某一临界半径(史瓦西半径)时，其质量导致时空扭曲变得如此之强，使得光向内偏折得也如此之强，以至于光线再也逃逸不出去 。这样，如果光都逃逸不出来，其他东西更不可能逃逸，都会被拉回去。也就是说，存在一个事件的集合或时空区域，光或任何东西都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者，这样的区域称作黑洞。将其边界称作事件视界，它和刚好不能从黑洞逃逸的光线的轨迹相重合。
与别的天体相比，黑洞十分特殊。人们无法直接观察到它，科学家也只能对它内部结构提出各种猜想。而使得黑洞把自己隐藏起来的的原因即是弯曲的时空。根据广义相对论，时空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光程传播，但相对而言它已弯曲。在经过大密度的天体时，时空会弯曲，光也就偏离了原来的方向。
在地球上，由于引力场作用很小，时空的扭曲是微乎其微的。而在黑洞周围，时空的这种变形非常大。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。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”，这是宇宙中的“引力透镜”效应。
这张红外波段图像拍摄的是我们所居住银河系的中心部位，所有银河系的恒星都围绕银心部位可能存在的一个超大质量黑洞公转。 据美国太空网报道，一项新的研究显示，宇宙中最大质量的黑洞开始快速成长的时期可能比科学家原先的估计更早，并且仍在加速成长。
一个来自以色列特拉维夫大学的天文学家小组发现，宇宙中最大质量黑洞的首次快速成长期出现在宇宙年龄约为12亿年时，而非之前认为的20~40亿年。天文学家们估计宇宙的年龄约为138.2亿年。
同时，这项研究还发现宇宙中最古老、质量最大的黑洞同样具有非常快速的成长。有关这一发现的详细情况发表在最新一期的《天体物理学报》。
如果黑洞足够大，宇航员会开始觉察到拉着他脚的重力比拉着他头的重力更强大，这种吸引力拖着他无情地向下落，重力差会迅速加大而将他撕裂，最终他的遗体会被扯得粉碎而落入黑洞那无限致密核心。
普金斯基和他的两个学生艾哈迈德·艾姆哈里、詹姆斯·萨利，加上该校的另一位弦理论学家唐纳德·马洛夫一起，对这一事件进行了重新计算。根据他们的计算，却呈现出完全不同的另一番场景：量子效应会把事件视界变成沸腾的粒子大漩涡，任何东西掉进去都会撞到一面火焰墙上而被瞬间烤焦。
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