黑洞指的是什么(黑洞指的是什么生肖)

嚴(yán)格來講，這個(gè)問題的說法并不十分準(zhǔn)確。

黑洞的無限密度僅指黑洞中心的奇點(diǎn)。

人們所說的黑洞，通常是指黑洞的史瓦西半徑。

黑洞中心的奇點(diǎn)確實(shí)無限小，但史瓦西半徑有并不是無限小。

該半徑與質(zhì)量成正比。質(zhì)量越大，史瓦西半徑越大。

具體公式為：R=2GM/C2

其中，R：史瓦西半徑，G：萬有引力常數(shù)（6.67x10^-11N·m2/kg2），M質(zhì)量，C光速。

不過黑洞所有質(zhì)量確實(shí)都集中在奇點(diǎn)上。

奇點(diǎn)無限小，我們無法識別的無限小。即使這個(gè)黑洞的質(zhì)量只有1千克，它的密度也是無限的，因?yàn)闊o限小的體積的密度是無法測量的。

由于物質(zhì)的體積非常小，我們所知道的任何元素都不存在。

所有物質(zhì)是由原子組成的，元素也不例外。

人類能認(rèn)知的最小單位是普朗克長度，即 1.6×10^-35 米。電子的直徑為10^-15米，普朗克長度比電子小20個(gè)數(shù)量級。

在量子世界，小于普朗克長度沒有任何意義。

不過奇點(diǎn)卻是無限小，甚至比這個(gè)還要小，而且小了很多。

而黑洞的全部質(zhì)量都集中在奇點(diǎn)，任何現(xiàn)有理論都無法描述為何會(huì)這樣。

即使是白矮星，它的物質(zhì)也不是由已知的元素組成的。

我們的太陽終極命運(yùn)就是白矮星。質(zhì)量超過太陽質(zhì)量0.5至8倍的恒星，死后成為白矮星。

白矮星上的物質(zhì)密度非常高。原子被徹底壓扁。核心外電子變成了自由電子，但它們基本上保持原子狀態(tài)。它們依靠電子簡并壓來支撐引力壓力，因此也稱為電子簡并態(tài)物質(zhì)。

什么是電子簡并？根據(jù)泡利不相容原理，在由費(fèi)米子組成的系統(tǒng)中，兩個(gè)或多個(gè)粒子不可能處于完全相同的狀態(tài)。

這樣，電子之間就形成了不相容的壓差，就不會(huì)繼續(xù)坍縮下去。

白矮星的密度為每立方厘米 1 到 10 噸，比我們已知的任何元素密度都要高。

這種致密物質(zhì)行星的引力非常強(qiáng)，普通的天體都會(huì)被拉扯撕裂。

白矮星會(huì)不斷吞噬周圍的天體，即吸積物，當(dāng)質(zhì)量達(dá)到太陽的1.44倍的錢德拉塞卡極限時(shí)，電子簡并壓力再也無法承受天體的壓力，而它將繼續(xù)坍縮 , 結(jié)果就會(huì)導(dǎo)致超新星爆發(fā)。

白矮星坍縮下去大概率會(huì)成為中子星。

所以說，錢德拉塞卡極限是白矮星的上限，同時(shí)也是中子星下限。

中子星的壓力壓碎了原子。電子被壓入原子核并與質(zhì)子中和成為中子。星球就變成了一個(gè)超級中子核。

中子星非常小，半徑是太陽質(zhì)量的1.44倍以上，只有10公里大小，所以物質(zhì)更加極端和致密，密度約為每立方厘米10億噸。

中子星依靠中子簡并壓力來支撐巨大的引力壓力，但還有一個(gè)奧本海默極限，相信很多人聽說過，即當(dāng)達(dá)到這個(gè)極限（3個(gè)太陽質(zhì)量），就會(huì)坍縮成一個(gè)黑洞。

大質(zhì)量恒星的超新星爆炸后，可以直接成為中子星，甚至黑洞。

通常情況下，質(zhì)量超過太陽質(zhì)量8倍的恒星超新星爆炸后會(huì)留下中子星，質(zhì)量為太陽30-40倍的恒星會(huì)留下黑洞。

中子星的質(zhì)量低于太陽質(zhì)量的3倍，而質(zhì)量為太陽40倍的恒星通常會(huì)產(chǎn)生一個(gè)質(zhì)量僅為太陽質(zhì)量4倍左右的黑洞。

大質(zhì)量恒星走向死亡的過程中，都是從氫核聚變開始，不斷進(jìn)行核聚變，聚變到鐵元素就無法繼續(xù)下去了。

在超新星爆發(fā)之前，恒星的中心是一個(gè)鐵核。

到了鐵元素的層次，就完蛋了。

因?yàn)殍F是最穩(wěn)定的元素。無論是核裂變還是核聚變，都不會(huì)產(chǎn)生能量，而會(huì)消耗更多能量。

因此，如此大質(zhì)量恒星核心的核聚變無法再進(jìn)行。

恒星的穩(wěn)定性取決于中心核聚變的輻射壓力和質(zhì)量帶來的引力壓力之間的平衡。在沒有核聚變輻射壓力的情況下，恒星的引力壓力使物質(zhì)急劇坍縮到核心，導(dǎo)致核心和熱核心的坍塌。因此引發(fā)了巨大的能量爆發(fā)。

這就是所謂的超新星爆炸。爆炸之后，會(huì)形成中子星或黑洞。

超新星爆炸的能量是巨大的。一次超新星爆炸至少相當(dāng)于太陽生命 100 億年的總輻射能量。

超新星爆發(fā)瞬間的溫度達(dá)到10到1000億度。

在如此巨大的能量、高溫、高壓下，任何物質(zhì)都可以產(chǎn)生出來，鐵核也會(huì)瞬間融合成更重元素。

在宇宙的早期，只有氫、氦等元素存在。恒星核聚變和超新星爆發(fā)逐漸增加了我們這個(gè)世界的元素。

而現(xiàn)在在宇宙中，人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了118種元素。其中重元素都是通過核聚變和超新星爆發(fā)衍生出來的。

在人類已知元素有118種，金屬鋨的密度最大，22.8克每立方厘米。

而白矮星的物質(zhì)密度達(dá)到10噸左右每立方厘米，中子星的物質(zhì)密度達(dá)到10億噸每立方厘米！

人們一直元素的密度與中子星白矮星的密度完全不是一個(gè)等級！

科幻小說《三體》中的水滴，相當(dāng)于一顆中子星的密度，光滑得連原子都難以鼓起。

雖然我們目前看不到這種物質(zhì)，但它仍然在我們的理論知識范圍內(nèi)。

而黑洞的奇點(diǎn)不再是被中子壓碎的簡單問題，完全超出了人們的認(rèn)知，甚至可能不是我們時(shí)空的東西。

黑洞中心奇點(diǎn)到底是什么樣的物質(zhì)？問題本身很可能隱藏著終極宇宙奧秘！