有冇人知太空的黑洞的另一面是什麼?是否古代?

2007-08-05 2:04 am
有冇人知太空的黑洞的另一面是什麼?是否古代?

回答 (4)

2007-08-05 6:55 am
✔ 最佳答案
黑洞的形成
一個光亮的恆星為什麼會變成黑洞?答案是恆星衰老了。恆星的成份多為氫氣,也就是讓興登堡號這樣的飛船飄浮不墜的輕質物質。氫就是讓恆星發光的燃料。每個恆星的內部都在進行核融合反應,有點像連續引爆氫彈那樣,將氫氣轉化為能量:光與熱。恆星在「燃燒」氫氣時,必得面對一場拉鋸戰:一方面恆星內部的熱壓力會促使恆星擴張,就像把氣球吹大那樣:另一方面,恆星本身重力的拉扯力又促使恆星縮回來。因此恆星在發熱時,這場拉鋸戰是陷於膠著狀態的,恆星的大小也不會起變化。但一旦核反應停止,恆星就得對重力讓步,因而整個崩潰下來,就像氣球洩了氣一樣。

不過恆星年紀一大就開始變冷。由於沒有了熱能,這個老邁的龐然大物無法產生足夠的內部壓力以抵抗重力的收縮,因此開始崩潰並縮小。但恆星雖然在縮小,卻沒有損失任何物質;氫仍舊在,只是被極力壓縮而已。這意味著恆星所有的質量都向中心趨進許多,也就是將重力集中於一個小地方。小型的恆星會縮小成所謂的「白矮星」,與地球大小相當,但已停止核融合的恆星。較大的恆星則在一抹耀眼的華光,所謂的「超新星」爆炸中自我毀滅殆盡,原來的質量幾乎被轟得一點不剩。

但如果恆星的剩餘質量夠大(約達我們的太陽質量的一點四倍)那麼這些僅存的物質可能會變成黑洞。以下圖為例,這個恆星被壓縮到直徑只有一英哩。此時表面上的重力強得連它自己的光都無法逃脫。那個天體還在原地,再也看不到它了。任何接近它的物體都會被吸進去,然後消逝在「黑洞」中。

黑洞和時間的關係
依照愛因斯坦的相對論,重力會使時間慢下來。因此當我們接近黑洞的時候,由於受到極強的重力效應,時間確實會緩慢下來,甚至有可能在我們接近到黑洞某個範圍內,當經過一秒鐘時,外界已過了100年。

若把時鐘放在重力微弱的地方(例如地球)是很難(但仍可以辦到)測出重力對時間的影響的。但若把時鐘放在重力強大,如黑洞之處,則立刻可見到重力對時間產生的影響,至於影響之大小又依觀察者位置之不同而有不同。對於掉入黑洞中的太空旅行者而言,重力增大會使他對事物的認知加快;他會覺得他被黑洞吸了進去,一下子就到了「底」。但對位於遠方,不受黑洞影響的觀察者而言,看到的情形與此恰好相反。在他們的眼中,那位不幸的太空人似乎動得很慢,而且好像越接近黑洞,就移動得越緩慢。原因是,根據相對論的預測,黑洞的強大重力會使時間延緩下來,所以那個太空人似乎永遠都還沒掉落到底。在最底下的地方?所有的質量和能量都被濃縮為極小的點?空間消失了,時間也停止了。黑洞內應用於外界的一切物理定律都宣告終止,因此我們無從得知黑洞裡到底是何種光景。

有一位學家〈史瓦西〉算出一個範圍,再範圍之內的時間和各種物理現象都和外面不同,例如:時間較慢、重力較大。因為是史瓦西算出來的,所以稱為史瓦西半徑界面,又稱事像地平面。

事像地平面指的是黑洞內時間與外界是完全不同的狀態由於光被重力所牽引,在黑洞裡的時間一分鐘或許等於外界的數十年好比說妳現在被吸入黑洞內,妳在裡面一分鐘後就會被擠縮壓毀可是或許在幾秒後妳看到了有其他人也被吸入黑洞內,但這其實是數十年後被吸入的...

黑洞作為一個發展終極,必然引致另一個終極,就是白洞。其實膨脹的大爆發宇宙論中,早就碰到了原初火球的奇點問題,這個問題其實一直困擾著科學家們。這個奇點的最大質量與密度和黑洞的奇點是相似的,但他們的活動機制卻恰恰相反。高能量超密物質的發現,顯示黑洞存在的可能,自然也顯示白洞存在的可能。如果宇宙物質按不同的路徑和時間走到終極,那麼也可能按不同的時間和路徑從原始出發,亦即在大爆發之初的大白洞發生後,仍可能出現小爆發小白洞。而且,流入黑洞的物質命運究竟如何呢?是永遠累積在無窮小的奇點中,直到宇宙毀滅,還是在另一個宇宙湧出呢?如果黑洞從有到無,那白洞就應從無到有。60年代的蘇聯科學家開始提出白洞的概念,科學家做了很多工作,但這概念不像黑洞這麼通行,看來白洞似乎更虛幻了。問題是我們已經對引力場較為熟悉,從恆星、星系演化為黑洞有數理可循,但白洞靠什麼來觸發,目前卻依然茫然無緒。無論如何宇宙至少觸發過一次,所以白洞的研究顯然與宇宙起源的研究更有密切的關係,因而白洞學說通常與宇宙學及結合起來。人們努力的方向不在於黑白洞相對的哲學辯論,而在於它的物理機制問題。從現有狀態去推求終末,總容易些,相反的從現有狀態去探索原始,難免茫無頭緒。

(二)白洞起源:

白洞學說出現已有一段時間,1970年捷爾明便提出它們存於類星體、劇烈活動的星系中的可能性。相對論和宇宙論學者早已明白此學說的可能性,只是這與一般正統的宇宙觀不同,較不易獲得承認。某些理論認為,由於宇宙物體的激烈運動,或者星系一部噴出的高能小物體,它們遵守著克卜勒軌道運動。這是一種高度理想化的推測,亦即一個地方有幾個白洞,在星系核心互相旋轉,偶然噴出滿天星斗。噴出的白洞演化成新星系。而從星系團的照片中可觀察到一系列的星系由物質連接起來。這顯示它們是由一連串劇烈噴射所形成的。照此來說,白洞可能會像阿米巴原蟲一樣分裂生殖,由分裂而形成星系。然而這又和目前的理論相違背。從此看來,就是星系生成也有不同見解。有的天文學家便提出並接受宇宙之初便有不均勻物質的結塊,而其中便包含了白洞。宇宙向最初奇點收縮,星系、星系群都同一動作,這當然和黑洞的奇點相似。宇宙的不同區域,其密度皆不同,收縮時首先在高密度的地方,達到了黑洞的臨界密度,從此消失在事界之後,宇宙不斷收縮,使不斷出現高密奇點。宇宙成為大量黑洞及周圍物質的集合體。然而事實上,宇宙是膨脹而非收縮的,因此它是白洞而不是黑洞。在宇宙整體性源始的大奇點中存在著密度高的小質點,它們隨著膨脹向四面八方擴散,大白洞大量爆發生出小白洞。星系等不均勻物體,正是由它生成的。不均勻物體之所以易和黑洞拉上關係,皆是因為它和膨脹現狀相對稱的宇宙中局部收縮的過程。目前宇宙中黑洞和白洞的存在是並行不悖的,是過程的兩個端點而已。黑洞奇點是物質末期塌縮的終點,白洞物質的奇點是星系的始端。只不過各過程不是時,而是先後交錯的。

(三)白洞的噴發:

有關於白洞的資訊,目前並不多。所以我們對白洞的噴發並不十分了解。白洞的噴口的來歷並不清楚,一如大爆發原因不明。奈里卡在1975年論述了許多使天文學家感覺困擾的問題和白洞的數學連繫,這是相關重要的。在噴發中白洞存在的前提下。外部觀測者可以探測到藍移所致的不同輻射源的頻譜。大爆發的初期狀態所遵循的愛因斯坦宇宙論方程式同樣可施於探索星系規模膨脹系統的未爆核狀態,但奈理卡使用了方程式時結合了過程的物理項。白洞向外爆發的時間極短,這一瞬的過程當然很難說明,但白洞所產生的電磁輻射市可計算的。觀測到的爆炸光譜的最大特徵,是最初以高能輻射為主體,不久就顯示出低能輻射。輻射若是由白洞產生,這現像就很自然了輻射能愈高,藍移也愈大,所以最初可見光也都移到紫外區了。他還計算了銀河系中偶然的小規模爆發現象,說明了銀河內小白洞隨時爆發的可能性。例如短期間活動的銀河內X-ray,劇烈的最高能量最先到達,其後能量下降,整體按幕函數遞減在光譜中顯示出來。這和白洞理論計算是一致的。各X-ray之間,光譜不盡相同,不過這差異可從白洞對自己產生的電磁輻射產生畸變說明。因為白洞內產生的輻射可能有黑體輻射(微波以下噪音)、自由─自由輻射(帶電粒子間相互作用產生)、同步輻射(帶電粒子在強磁中通過而產生)等不同形態。人造衛星偶然觀測到的突發r射線,可以白洞影響說明;宇宙射線背景高能粒子的生成,也可以認定是白洞噴發的物體。

2007-08-04 22:56:38 補充:
在一般人的心目中,黑洞在宇宙中就好像地球上傳聞已久的神秘百慕達三角地帶。從一些簡短的報導裡,我們知道黑洞在宇宙的時空裡是一個非常小的點,但這一小小的點卻有無窮的吸引力(重力),會不停吞噬它週遭的物質(如塵埃、星體),即使光波也在所難免。一般人相信黑洞可能是由巨型星球演化,經超新星爆發後,接近星體中心的物質劇烈地塌陷而成的。存在宇宙中的數目可能很多,且還有很多奇怪而未經證實的特性,足以影響人類對於整個宇宙和時空的想法。
參考: yahoo
2007-08-05 2:31 am
我諗係白洞掛[PS你好似POST錯區,呢D好似係科學而唔係歷史野喎]

白洞是廣義相對論預言的一種與黑洞相反的特殊天體,是大引力球對稱天體的史瓦西解的一部分。白洞僅僅是理論預言的天體,到現在還沒有任何證據表明白洞的存在。有人認為,白洞是宇宙大爆炸的延遲,是奇點未膨脹完全的部分。目前這種假說已經基本被否定,因為即使存在這種奇點,由於真空量子效應和光堆積效應,它們也應該早已經變成黑洞。

  科學家們猜想:白洞也有一個與黑洞類似的封閉的邊界,但與黑洞不同的是,白洞內部的物質和各種輻射只能經邊界向邊界外部運動,而白洞外部的物質和輻射卻不能進入其內部。形象地說,白洞好象一個不斷向外噴射物質和能量的源泉,它向外界提供物質和能量,卻不吸收外部的物質和能量。

  白洞到目前為止,還僅僅是科學家的猜想,還沒有觀察到任何能表明白洞可能存在的證據。在理論研究上也還沒有重大突破。不過,最新的研究可能會得出一個令人興奮的結論,即:「白洞」很可能就是「黑洞」本身!也就是說黑洞在這一端吸收物質,而在另一端則噴射物質,就像一個巨大的時空隧道。

  科學家們最近證明了黑洞其實有可能向外發射能量。而根據現代物理理論,能量和質量是可以互相轉化的。這就從理論上預言了「黑洞、白洞一體化」的可能。

  要徹底弄清楚黑洞和白洞的奧秘,現在還為時過早。但是,科學家們每前進一點,所取得的成績都讓人激動不已。我們相信,打開宇宙之謎大門的鑰匙就藏在黑洞和白洞神秘的身後。
2007-08-05 2:31 am
另一面是Die
2007-08-05 2:08 am
冇人知太空的黑洞的另一面是什麼


收錄日期: 2021-04-12 20:48:54
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