黑洞到底是什么-黑洞形成原因

導語：下面是由小編整理收集的一些關于黑洞的科普知識，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

黑洞簡介

黑洞就是中心的一個密度無限大、時空曲率無限高、體積無限小，熱量無限大的奇點和周圍一部分空空如也的天區(qū)，這個天區(qū)范圍之內不可見。依據阿爾伯特-愛因斯坦的相對論，當一顆垂死恒星崩潰，它將聚集成一點，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。

黑洞的產生過程類似于中子星的產生過程：某一個恒星在準備滅亡，核心在自身重力的作用下迅速地收縮，塌陷，發(fā)生強力爆炸。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止，被壓縮成一個密實的星體，同時也壓縮了內部的空間和時間。但在黑洞情況下，由于恒星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去，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，剩下來的是一個密度高到難以想象的物質。由于高質量而產生的引力，使得任何靠近它的物體都會被它吸進去。

形成原因

我們都知道恒星的質量非常大，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恒星的收縮作用。但核聚變總有耗盡的一天，當恒星內部的聚變燃料全部耗盡時，恒星內部向外輻射的能量就不足以抵抗向內的引力了。這時候引力就會向內壓縮。

如果這顆恒星比太陽小一些，那么這顆恒星壓縮到最后會由于電子的量子排斥效應(就是費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，電子會被擠壓進原子核內，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。這時恒星的密度大概是每立方英寸幾億噸。

如果恒星的質量再大一點，超過大約1.5倍的太陽質量(叫做強德拉塞卡極限)，那這時候中子之間的排斥作用也無法抵抗引力了。恒星會進一步壓縮，這時候恒星會致密到無法想象的程度，其表面的引力會強到連光也逃不出去了。于是就形成了黑洞。

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白洞簡介

廣義相對論所預言的一種性質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，但尚未被觀測所證實。按照白洞理論，白洞和黑洞相似，也有一個封閉的邊界。聚集在白洞內的物質，只可以經邊界向外運動，而不能反向運動。因此這種天體不能進入。

白洞是宇宙中的噴射源，可以向外部區(qū)域提供物質和能量，但不能吸收外部區(qū)域的任何物質和輻射，所以白洞是一個只發(fā)射、不吸收的特殊宇宙天體，與黑洞正好相反。白洞是一個強引力源，其外部引力性質均與黑洞相同，白洞可以把它周圍的物質吸積到邊界上形成物質層。白洞理論主要可用來解釋一些高能天體現(xiàn)象。

根據白洞理論，有人認為類星體的核心可能是一個白洞。當白洞內超密態(tài)物質向外噴射時，就會同它周圍的'物質發(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，可能會與白洞的這種效應有關。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的引力場，它把附近的塵埃、氣體和輻射吸引到邊界上來，產生很高的加速度，從而與從白洞內高速向外噴射的物質微粒相碰撞，產生巨大的能量輻射。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相互作用的結果。用白洞模型解釋宇宙背景X射線和γ射線的來源，也得到了與觀測結果相近的能譜。

白洞內膨脹物質所發(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。對于白洞的起源，一種看法認為，白洞內的超密物質由引力塌縮形成黑洞時獲得，它們經過某種內部的矛盾運動，轉變成膨脹狀態(tài)，而又從中心奇點向外拋射出來;比較流行的看法認為，白洞來源于整個宇宙的大爆炸。當宇宙由超高密態(tài)爆炸時，由于爆炸的不均勻性，有些超密態(tài)物質在拋出后仍處于奇點狀態(tài)，它們可以等待一定的時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)時間已延遲了10(省略10個零)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”。隨著宇宙學的發(fā)展，人們將進一步揭開它的奧秘。

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