在我们的想象中,黑洞就是一种能够吞噬一切的“宇宙怪兽”。不过正所谓“宇宙之大,无奇不有”,那有没有一种可能,宇宙中存在着黑洞无法吞噬的物体呢?对于这个问题,或许你马上就会给出否定的答案,毕竟黑洞连光都可以吞噬。然而从理论上来讲,这样的物体却是有可能存在的,下面我们就来聊一下这个话题。
已有的观测数据表明,宇宙中的几乎所有的天体都存在着自转,所以我们有理由相信,黑洞也应该是自转的,其实这从理论上来是讲得通的,因为黑洞通常都是大质量恒星在“燃料”耗尽后的引力坍缩,所以黑洞在形成之后,当然也会继续一部分角动量。
进一步讲,根据角动量守恒定律,在其他条件相同的情况下,天体的半径越小,其自转的速度就越快,而作为已知宇宙中最致密的天体,在质量相同的情况下,黑洞的半径可以说是小得令人吃惊,比如说如果把地球压缩成一个黑洞,那么其半径就只有大约9毫米。因此可以说,对于宇宙中大部分黑洞来讲,它们不但会旋转,而且还转得非常快。
在强大的引力作用下,黑洞的旋转是会产生对周围时空的拖曳效应的,与此同时,黑洞内部的时空也会被扰动,除此之外,旋转产生的“离心作用”也不可小觑,所以黑洞的角动量是有上限的,其上限值可以通过公式“GM^2/c^2”来进行计算(G、M、c分别代表引力常量、黑洞质量和光速)。
那假如黑洞的角动量超过了这个上限值会发生什么呢?如果这样的事情真的发生了,黑洞的“事件视界”就会被扰乱,进而导致“裸奇点”的出现。
这里需要简单科普一下,黑洞可以认为是一个封闭的球体时空,其中心位置是一个“奇点”,表面被称为“事件视界”,“奇点”被“事件视界”完全包裹,在“事件视界”之内,就连光都无法逃逸,正因为如此,我们就无法观测到黑洞内部是什么情况。但“裸奇点”却没有被“事件视界”完全包裹,而这也就意味着,我们可以直接观测到“裸奇点”。
看到这里,相信大家已经意识到一种可以破坏黑洞内部结构的方法,即:想办法让黑洞的角动量超过这个上限值。实际上,早在1974年,就有科学家提出了这样的想法。
根据一篇于1974年发表的名为《摧毁黑洞的思想实验》的论文,研究人员通过两个思想实验详细论证了利用这种方法摧毁黑洞的可能性,其内容分别为:1、试图让黑洞捕获一个与其能量相比具有大电荷和轨道角动量的测试粒子;2、将具有大自旋质量比的旋转测试体放入黑洞中。
该研究得出的结论为:“具备足以导致旋转黑洞超过临界极限角动量的测试粒子的测地线不可能与黑洞的事件视界相交。”什么意思呢?我们可以将其简单地理解为,如果有一个可以让旋转黑洞的角动量超过上限值的物体接近黑洞,那么黑洞就会将这个物体“甩”开,进而避免它被吸入黑洞。
在此之后,科学家又进行了多次类似的思想实验,比如说在2010年发表的一篇名为《黑洞顽固不化:一个黑洞能否旋转起来越过极值? 》的论文中,研究人员详细论证了向旋转黑洞几何形状注入角动量以摧毁黑洞的可能性,其得出的结论是:“危险的大角动量粒子根本不会被黑洞捕获”。
综上所述可知,宇宙中应该可以存在黑洞无法吞噬的物体,简单来讲就是,对于一个特定的黑洞而言,假如一个物体能让它的角动量超过上限值,那么它就无法吞噬这个物体。为什么会这样呢?科学家推测,之所以会出现这种情况,可能是因为“裸奇点”的出现会造成黑洞表面引力为零,而这违背了黑洞热力学第三定律。
当然了,这只是理论上的推演,并不是确定的答案,至于宇宙中的实际情况如何,我们目前还不可能知道,毕竟我们对黑洞的了解还远远不够。所以大家看看就成,不必太过当真。
好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。
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参考资料:
Gedanken experiments to destroy a black hole, Annals of Physics Volume 82, Issue 2, February 1974, Pages 548-556
Black holes die hard: can one spin-up a black hole past extremality? arXiv:1003.4295
用户10xxx07
到现在为止,还没有人直接观测到黑洞,所以你怎么说,我怎么听,就像离我们最近的行星,你说得天花乱坠,如果我们有朝一日,实现了超光速,就可以星际旅行到那些星球那里,肯定会大跌眼镜,发现很多都是瞎说 。
形单I影只 回复 05-16 07:32
直接观测到黑洞的还是有的,不过,那是黑洞吞噬恒星的时候,他吞完恒星后,就又观测不到了
青青子衿
一个不可再分的粒子不可能超过黑洞的质量,其他的物质都会被黑洞撕碎吞噬。
时觉空罗智能
有,那就是上帝我[得瑟][得瑟]
宇宙中心
小便信口开河,一个基本核子在落入黑洞的过程中,将会被撕裂成为夸克灰尘,最终与黑洞奇点合并[呲牙笑][呲牙笑]
春暖花开 回复 03-10 14:59
😂你被吸入黑洞过程中又创造了另一个你然后这个世界你来了。
用户10xxx18
把我们脚下10米的东西搞清楚了,再来扯其他。看不见摸不着的东西,天天叽叽歪歪。
用户10xxx07
你必须认识到相对论是有局限性的,不是绝对真理,才能跳出他的窠臼,科学才能进步,牛顿、爱因斯坦等科学家都是伟大的天才,但没有人能终结真理,人类对自然界的认识可以比喻为九牛之一毛吧,没有看到尽头 ,也许永远没有尽头,答案没人知道 。
用户10xxx07
爱因斯坦的理论做为检验真理的标准是不行的,因为实践是检验真理的唯一标准,这个原则对社会科学和自然科学都是适用的,不能用理论、用公式检验真理是否正确,就像有人说遥远的星系以远远高于光速的速度远离我们而去,看看是否是事实,还有量子干扰,说明我们不了解的某种传播速度远高于光速的物质?非物质?意识?反正这就足以说明光速不是速度的极限,我们不了解的一些东西其速度远远高于光速,离我们几光年的星球,我们万年以上也飞不到,可这种东西瞬间就可到达 。
用户10xxx07 回复 03-09 17:31
也许这种远超光速的东西就是神仙的交通运输工具,神仙从一个星球到另一个星球,要几年?这么久,那我干脆别去了 。
Kv丶
黑洞是宇宙的bug还是发动机?
空心菜V9 回复 04-16 22:29
黑洞是主程序的结果,它不是发动机,而是被动者,也就是说,是被制造的东西。中微子才是BUG,不需要空间也能存在,可以卡在空间单元之间。中微子进入黑洞之后,虽然很难离开,但黑洞也无法对中微子怎么样。
阳光下
黑洞一直在吞噬.当饱和的时候估计会成为新的一颗星球[得瑟]
我爱CC 回复 03-30 07:21
啥星球有黑洞大?是一个新的宇宙吧
用户74xxx62 回复 05-13 00:19
黑洞是星系的主宰,他就是天道,哪里是你们这些凡夫俗子可以窥探的!
旧日的足迹
巴掌大黑洞绝对吞不了地球
飞天的小飞侠
黑洞形成之后,奇点那里其实没有物质了,只有一道空间裂缝,并且随着物质以极快的速度掉进去,裂缝会越来越大,直到周围物质都没有了才会慢慢回复
͜✿҉ ͜ღ҉ ℘ ೄ ζั͡
黑洞吞不了空间
用户12xxx77
有可能不存在
用户18xxx38
黑洞吞噬的是重元素(粒子)物质,氢等轻元素(粒子)物质不仅不会吞噬,反而会排斥。龚木益
͜✿҉ ͜ღ҉ ℘ ೄ ζั͡ 回复 02-18 12:37
恒星可都是氢物质
梦境之树
黑洞本来就无法吞噬任何东西[赞][赞]最大作用就是压缩物质
老卢
如果,是金属氢,符合观点
转变
简单说就是在黑洞表面某一点上的离心力与引力达到平衡的时候就不被黑洞吸入。
梅川短酷
黑洞哪来的直径,所谓的直径只是黑洞事件视界,8mm也只是地球的史瓦西半径,说的只是只有把地球压缩到这个半径以下地球就会变成黑洞,变成黑洞后密度无限大,直径无线小,常规的数据没有意义。
号憨雨奏
我发明了一个新词语 扯洞}等同于扯蛋[呲牙笑][呲牙笑][呲牙笑]
用户10xxx76
愚昧
掠影犹新
黑洞看不见,光能看见,被光照了的物体也能看见,意味着光照不到黑洞。
龟田锡进
在强大的黑洞也怕二指弹
走过
黑洞吞噬不了另一个黑洞的,只能在外面磨
昆仑山
世界上根本就不存在黑洞[笑着哭][笑着哭]
春暖花开 回复 03-10 14:59
[笑着哭]那你打哪冒出来的?
用户11xxx78
黑洞有三种:一种是超大质量黑洞;一种是涡旋空心黑洞;还一种是反物质黑洞,此种黑洞很小且寿命相对较短。
凌晨
有特殊恒星黑洞吃不下[得瑟]
柳屋里崖老根
暗物质、暗能量在宇宙中占比很高,黑洞能吸收吗?
云山瀚海
方向不用考虑考虑?
jr
瞎扯好像似乎去过黑洞。
唐郎
所有宇宙的理论都是建筑在数个“如果”加在一起的虚拟结果,当其中一个如果被推翻了,整个体系就会被推翻,回到原点重新如果。
黄亮
我可以负责任地告诉你,你看到所谓的宇宙只是一个黑洞。
丶飘流
黑洞另外的世界
掠影犹新
光照不到的东西是什么,不是物质,也不是真空,是不反射光的物质。
造东西卖钱1296
黑洞无法吞噬超光速频。
火炮7398
[握手][握手][握手]
用户12xxx04
我居然把文章看完了,虽然还是一头雾水