黑洞是如何形成的?

如题所述

雨过天晴后,我们常常在天空中看到美丽的彩虹。也就是说,彩虹是在下雨之后,空气中存在许多小水珠,经过阳光的照射,发生反射和折射形成的。
可是,宇宙中的黑洞是如何形成呢?至今为止,没有人见过黑洞,所以即使让你站在黑洞的边缘上,也无法看清楚黑洞内部的情形。更何况,黑洞具有强大的吸纳力,我们根本就没有办法站到它的边缘上。假设有幸站上去了,也会被拖进黑洞中,无法出来。
宇宙中存在很多气态的恒星,温度很高,对外辐射的压力也很大。可是当压力和恒星物质间的引力达到平衡的时候,恒星就能保持稳定的状态,例如太阳就是这样的。
但是,靠能量来维持平衡,能量总会有耗尽的一天。一旦这一天到来时,恒星表面的反应依然很激烈,那么恒星就开始膨胀,像气球一样。如果这时候,恒星的能量没有得到及时补充,恒星发出的光就不会像从前那样耀眼、炙热了。它的光亮会一点点减弱,呈现出暗红色,温度也深处宇宙会随着下降。恒星的能量在不断地减少,体积却不断地向外膨胀,等到辐射压力不能抵抗自身的吸引力时,便从核心开始出现坍缩。
根据牛顿的万有引力定律,我们可以知道,引力和质量是成正比的。相同条件下,质量越大的物体,它的引力也会越大,而且和距离的平方成反比,距离越远,引力也就越小。恒星不断地坍缩,距离就会逐渐缩小,压力会不断地增大,这样坍缩的情况就会越来越严重。这样,恒星逐渐变小,密度却不断增大,恒星坍缩的速度也会越来越快。而且在这个过程中,由于摩擦加剧,温度会不断地升高,甚至可以达到1亿℃。
当温度达到极点后,恒星就会无法承受,最终会像气球那样爆炸,散落下无数碎片。于是,质量较小的恒星成为了白矮星,而那质量超过太阳质量三倍的恒星,由于没有和自身重力相抗衡的能量,会再次发生坍缩。
就这样,恒星的直径会越来越小,直到变成一个非常小的“点”。这个点就是“奇点”。以奇点为中心的范围内的引力是非常巨大的,任何东西都会被它吞噬,包括光。又因为光线在这个范围内发生扭曲,所以我们无法看到恒星了,这样黑洞便形成了。科学家把以奇点为中心的这个范围,叫做黑洞表面。
那么,黑洞究竟有多大呢?我们可以利用太阳为例来说明一下。以太阳的质量是不会形成黑洞的,如果说太阳要坍缩成黑洞的话,这个黑洞大概就是直径不到2厘米的球体。体积这么小,密度就很大很大,让我们无法想象。
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第1个回答  2020-05-21
第2个回答  2020-07-31
雨过天晴后,我们常常在天空中看到美丽的彩虹。也就是说,彩虹是在下雨之后,空气中存在许多小水珠,经过阳光的照射,发生反射和折射形成的。
可是,宇宙中的黑洞是如何形成呢?至今为止,没有人见过黑洞,所以即使让你站在黑洞的边缘上,也无法看清楚黑洞内部的情形。更何况,黑洞具有强大的吸纳力,我们根本就没有办法站到它的边缘上。假设有幸站上去了,也会被拖进黑洞中,无法出来。
宇宙中存在很多气态的恒星,温度很高,对外辐射的压力也很大。可是当压力和恒星物质间的引力达到平衡的时候,恒星就能保持稳定的状态,例如太阳就是这样的。
但是,靠能量来维持平衡,能量总会有耗尽的一天。一旦这一天到来时,恒星表面的反应依然很激烈,那么恒星就开始膨胀,像气球一样。如果这时候,恒星的能量没有得到及时补充,恒星发出的光就不会像从前那样耀眼、炙热了。它的光亮会一点点减弱,呈现出暗红色,温度也深处宇宙会随着下降。恒星的能量在不断地减少,体积却不断地向外膨胀,等到辐射压力不能抵抗自身的吸引力时,便从核心开始出现坍缩。
根据牛顿的万有引力定律,我们可以知道,引力和质量是成正比的。相同条件下,质量越大的物体,它的引力也会越大,而且和距离的平方成反比,距离越远,引力也就越小。恒星不断地坍缩,距离就会逐渐缩小,压力会不断地增大,这样坍缩的情况就会越来越严重。这样,恒星逐渐变小,密度却不断增大,恒星坍缩的速度也会越来越快。而且在这个过程中,由于摩擦加剧,温度会不断地升高,甚至可以达到1亿℃。
当温度达到极点后,恒星就会无法承受,最终会像气球那样爆炸,散落下无数碎片。于是,质量较小的恒星成为了白矮星,而那质量超过太阳质量三倍的恒星,由于没有和自身重力相抗衡的能量,会再次发生坍缩。
就这样,恒星的直径会越来越小,直到变成一个非常小的“点”。这个点就是“奇点”。以奇点为中心的范围内的引力是非常巨大的,任何东西都会被它吞噬,包括光。又因为光线在这个范围内发生扭曲,所以我们无法看到恒星了,这样黑洞便形成了。科学家把以奇点为中心的这个范围,叫做黑洞表面。
那么,黑洞究竟有多大呢?我们可以利用太阳为例来说明一下。以太阳的质量是不会形成黑洞的,如果说太阳要坍缩成黑洞的话,这个黑洞大概就是直径不到2厘米的球体。体积这么小,密度就很大很大,让我们无法想象。