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黑洞到底是什么-黑洞形成原因
導(dǎo)語：下面是由小編整理收集的一些關(guān)于黑洞的科普知識(shí)，有興趣的朋友歡迎閱讀借鑒。
黑洞到底是什么_黑洞形成原因
黑洞簡(jiǎn)介
黑洞就是中心的一個(gè)密度無限大、時(shí)空曲率無限高、體積無限小，熱量無限大的奇點(diǎn)和周圍一部分空空如也的天區(qū)，這個(gè)天區(qū)范圍之內(nèi)不可見。依據(jù)阿爾伯特-愛因斯坦的相對(duì)論，當(dāng)一顆垂死恒星崩潰，它將聚集成一點(diǎn)，這里將成為黑洞，吞噬鄰近宇宙區(qū)域的所有光線和任何物質(zhì)。
黑洞的產(chǎn)生過程類似于中子星的產(chǎn)生過程：某一個(gè)恒星在準(zhǔn)備滅亡，核心在自身重力的作用下迅速地收縮，塌陷，發(fā)生強(qiáng)力爆炸。當(dāng)核心中所有的物質(zhì)都變成中子時(shí)收縮過程立即停止，被壓縮成一個(gè)密實(shí)的星體，同時(shí)也壓縮了內(nèi)部的空間和時(shí)間。但在黑洞情況下，由于恒星核心的質(zhì)量大到使收縮過程無休止地進(jìn)行下去，連中子間的排斥力也無法阻擋。中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末，剩下來的是一個(gè)密度高到難以想象的物質(zhì)。由于高質(zhì)量而產(chǎn)生的引力，使得任何靠近它的物體都會(huì)被它吸進(jìn)去。
形成原因
我們都知道恒星的質(zhì)量非常大，大到可以在恒星中心引燃核聚變，而這核聚變又釋放出巨大的能量和輻射來抵抗引力對(duì)恒星的收縮作用。但核聚變總有耗盡的一天，當(dāng)恒星內(nèi)部的聚變?nèi)剂先亢谋M時(shí)，恒星內(nèi)部向外輻射的能量就不足以抵抗向內(nèi)的引力了。這時(shí)候引力就會(huì)向內(nèi)壓縮。
如果這顆恒星比太陽小一些，那么這顆恒星壓縮到最后會(huì)由于電子的量子排斥效應(yīng)(就是費(fèi)米子的泡利不相容原理)和引力平衡下來，恒星變成一顆密度為每立方英寸幾百噸的白矮星或者褐矮星。
如果恒星的質(zhì)量再大一些，那么電子之間的排斥作用就不足以抵抗引力了，電子會(huì)被擠壓進(jìn)原子核內(nèi)，形成由中子組成的中子星，并由中子之間的排斥作用與引力相平衡。這時(shí)恒星的密度大概是每立方英寸幾億噸。
如果恒星的質(zhì)量再大一點(diǎn)，超過大約1.5倍的太陽質(zhì)量(叫做強(qiáng)德拉塞卡極限)，那這時(shí)候中子之間的排斥作用也無法抵抗引力了。恒星會(huì)進(jìn)一步壓縮，這時(shí)候恒星會(huì)致密到無法想象的程度，其表面的引力會(huì)強(qiáng)到連光也逃不出去了。于是就形成了黑洞。
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白洞簡(jiǎn)介
廣義相對(duì)論所預(yù)言的一種性質(zhì)正好與黑洞相反的特殊天體。白洞目前還僅是一種理論模型，但尚未被觀測(cè)所證實(shí)。按照白洞理論，白洞和黑洞相似，也有一個(gè)封閉的邊界。聚集在白洞內(nèi)的物質(zhì)，只可以經(jīng)邊界向外運(yùn)動(dòng)，而不能反向運(yùn)動(dòng)。因此這種天體不能進(jìn)入。
白洞是宇宙中的噴射源，可以向外部區(qū)域提供物質(zhì)和能量，但不能吸收外部區(qū)域的任何物質(zhì)和輻射，所以白洞是一個(gè)只發(fā)射、不吸收的特殊宇宙天體，與黑洞正好相反。白洞是一個(gè)強(qiáng)引力源，其外部引力性質(zhì)均與黑洞相同，白洞可以把它周圍的物質(zhì)吸積到邊界上形成物質(zhì)層。白洞理論主要可用來解釋一些高能天體現(xiàn)象。
根據(jù)白洞理論，有人認(rèn)為類星體的核心可能是一個(gè)白洞。當(dāng)白洞內(nèi)超密態(tài)物質(zhì)向外噴射時(shí)，就會(huì)同它周圍的'物質(zhì)發(fā)生猛烈的碰撞，從而釋放出巨大能量。由此推斷，有些X射線、宇宙線、射電爆發(fā)、射電雙源等現(xiàn)象，可能會(huì)與白洞的這種效應(yīng)有關(guān)。白洞的力是排斥力與黑洞的吸引力相反的力。
原理
由于白洞周圍具有很強(qiáng)的引力場(chǎng)，它把附近的塵埃、氣體和輻射吸引到邊界上來，產(chǎn)生很高的加速度，從而與從白洞內(nèi)高速向外噴射的物質(zhì)微粒相碰撞，產(chǎn)生巨大的能量輻射。X射線、宇宙射線、射電爆發(fā)及雙射電源等高能現(xiàn)象，都可看成是白洞與其周圍吸積物質(zhì)相互作用的結(jié)果。用白洞模型解釋宇宙背景X射線和γ射線的來源，也得到了與觀測(cè)結(jié)果相近的能譜。
白洞內(nèi)膨脹物質(zhì)所發(fā)出的輻射具有紫移特征，尤其在最初膨脹階段，這種紫移表現(xiàn)得特別明顯。對(duì)于白洞的起源，一種看法認(rèn)為，白洞內(nèi)的超密物質(zhì)由引力塌縮形成黑洞時(shí)獲得，它們經(jīng)過某種內(nèi)部的矛盾運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)變成膨脹狀態(tài)，而又從中心奇點(diǎn)向外拋射出來;比較流行的看法認(rèn)為，白洞來源于整個(gè)宇宙的大爆炸。當(dāng)宇宙由超高密態(tài)爆炸時(shí)，由于爆炸的不均勻性，有些超密態(tài)物質(zhì)在拋出后仍處于奇點(diǎn)狀態(tài)，它們可以等待一定的時(shí)間以后才開始膨脹和爆發(fā)，而成為新的局部膨脹核心。有些核心的爆發(fā)時(shí)間已延遲了10(省略10個(gè)零)年(10000000000年，合100億年)左右，它們一旦爆發(fā)就形成了今天所能觀察到的類星體或其他高能天體，故白洞又稱為“延遲核”。隨著宇宙學(xué)的發(fā)展，人們將進(jìn)一步揭開它的奧秘。
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