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揭秘宇宙黑洞從誕生到死亡的傳奇一生,太不可思議了!

黑洞是這世上存在的最奇怪事物之一,它們的存在很難解釋得通。它們從哪裡來?如果進入黑洞會怎樣?


恆星主要由大量的氫原子聚集而成,它們由龐大的氣體分子雲在自身引力下坍縮形成。在其核心,氫原子發生核聚變產生氦,並釋放出大量的能量,能量以輻射的形式與引力抗衡,兩者之間產生微妙的平衡,只要恆星核心的核聚變存在,它就能維持穩定的結構。

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但是對於比我們太陽質量要大得多的恆星,核內部的熱量和壓力能夠使更重的元素持續發生聚變,直至鐵元素生成。不像之前的那些元素,產生鐵元素的聚變不能釋放能量,鐵不斷在恆心內部生成,直至達到臨街數量。輻射和引力之間的平衡被打破,核心瞬間崩塌,恆星在向內引力坍縮,以四分之一的光速向內吞噬更多的物質。

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於此同時,宇宙中所有較重的元素被創造出來,恆星在超新星爆炸中滅亡,這個過程中可能會誕生中子星。但如果恆星的質量夠大,核心所有的物質都會坍縮被吸進黑洞。如果你向黑洞內望去,你將會看到的是事件視界。所有經過事件視界的物質要跑得比光速快才能逃離。換句話說,以目前的理論來看,這是不可能的。


所以我們除了一個黑色的界面,啥也看不到。但如果事件視界解釋了黑洞的黑,那什麼是黑洞的洞呢?答案是奇點。我們也不知道那究竟是什麼。奇點也許密度無限大,意味著所有的物質都壓縮成沒有表面積和體積的一點,或者是其它完全不同的什麼東西,這目前對於我們來說是無解的,類似一個除以零的錯誤。


順便說一下,黑洞並不是一個可以吸進一切的吸塵器,如果把太陽換成一個相同質量的黑洞,對我們來說,除了被凍死,也不會有什麼其它不同。


那麼,如果你掉進了一個黑洞會怎樣呢?在黑洞附近,你對於時間的體驗會有所不同。在不斷靠近視界線的過程中,外界的人眼中你像是在不斷減速,你的時間對於外界觀測者來說變慢了。

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到達某個臨界點,你在外界觀測者眼中將會時間靜止,慢慢變紅然後消失。


然而在你的視角,你會以快進的方式看其他部分的宇宙,有點像看到未來。現在我們不知道接下來會發生什麼,但不外乎兩種可能。


一,你會快速死亡。黑洞扭曲空間的能力很強,一旦你穿過事件視界,就只有一個可能的前進方向,你可以這麼理解,準確的說,在事件世界內你只能朝著一個方向走下去。這就像行走在一條非常窄的小路,每走一步,你的身後就會關上閘門。


黑洞密度極高,以至於在某個時候,即使幾厘米距離的細微變化都意味著,施加在你身體各個部位的引力將會有百萬倍的增加。你的細胞在身體被不斷拉伸的過程中被撕裂,直到你變成一條單原子寬度的熱血漿流。

二,你超快速死亡。在穿越視界線之後,你很快會撞上火牆,隨後你的生命將馬上終結。無論那種選擇都一定不是什麼好事。你死亡的速度取決於黑洞的質量,小黑洞會在你進入事件視界之前就將你殺死。當然你也有可能在超大質量黑洞中穿梭一會。


經驗法則是你離奇點越遠,你就能活得越久。黑洞有不同的大小,比如恆星質量黑洞,其質量是太陽的幾倍,直徑和小行星相仿。也存在位於每個星系中心的超大質量黑洞,並且已經吞噬物質長達數十億年之久。

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目前發現最大的黑洞S5 0014+81,質量是太陽的400億倍,直徑2367億千米,是太陽和冥王星距離的47倍。像黑洞這樣能量巨大的天體,它們最終會通過一個叫做霍金輻射的過程蒸發殆盡,要明白這個機制,我們得看看真空。


真空並不是真的什麼都沒有,而是充滿了不斷出現又泯滅的虛粒子。當這一切剛好發生在黑洞的邊界時,其中一個虛粒子會被拖進黑洞中,而其他則會變成實粒子。所以黑洞不斷在失去能量,一開始這個過程非常緩慢,但隨著黑洞變小,這個過程會逐漸加快。當黑洞質量減小到與較大的小行星相當時,它以室溫在輻射能量。當它的質量與大山相當時,輻射的能量與太陽的熱量相似。


在它生命的最後時刻,黑洞會輻射出相當於數十億原子彈爆炸的能量,但這個過程非常得慢,我們所知道的最大的黑洞要花大概10的100次方年來完成整個蒸發過程。這個過程太過漫長,以至於倒是沒有人能夠見證那個時刻。早在那之前,宇宙本身就已經變得難以生存了。


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