科学光没有质量,为什么会被黑洞吸进去?或许是自己跑进去的
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关于引力 , 目前有两种描述:
(1)牛顿经典物理 , 万有引力
(2)爱因斯坦广义相对论 , 时空几何
牛顿万有引力 , 被黑洞“吞噬”的光
宇宙质量为王 , 想要成为黑洞需要足够的大的质量 , 除此之外还有另外一个关键因素:密度 。 演变成黑洞的恒星质量比黑洞还大 , 但它却无法把光吸进去 , 因为它体积(半径)太大 , 不够密集 , 因此单位空间内的质量大小才是决定引力的关键因素 , 光之所以无法逃脱黑洞就是因为黑洞足够的致密 , 例如火箭可以飞出地球 , 但如果把地球压缩到玻璃球大小就会成为一个“超小型”黑洞(忽略蒸发) , 那么当光进入这个超小黑洞时也无法逃脱 。
火箭可以升空 , 小球抛出去会落回地面 , 这主要取决于逃离地球的速度 。
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山上的炮弹会因为引力下落 , 但实际上它会比我们预想中跑得更远 , 因为地球是圆的 , 我们不能以地面是平的来衡量它 。
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如果炮弹达到一个更快的速度 , 炮弹就有可能在引力的作用下 , 绕地球旋转 。
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如果炮弹继续加大炮弹的速度 , 那么就可以像火箭一样摆脱地球的控制 , 即成功逃逸 。
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环绕地球运行的速度 , 我们称之为地球的第一宇宙速度 , 火箭的速度我们称之为逃逸速度 。
通过牛顿定律和万有引力公式我们可以得到逃逸速度的公式 。
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由逃逸速度可以看出 , 一个天体的逃逸速度主要取决于天体本身的质量(正比)与天体本身的半径(反比) , 并且与逃逸的物质本身的质量大小无关 。 一个天体的逃逸速度越大 , 也预示着天体的引力越强 , 当一个天体的质量足够大 , 半径足够小 , 导致它的逃逸速度大于光速 , 那么光将无法从这个天体逃脱 。 宇宙中很多恒星的质量都很大 , 但只有黑洞的半径(体积)才足够小 , 因此大质量恒星只能使光线发生偏转 , 只有黑洞才可以吞噬光 。
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黑洞的形成
天体的质量越大 , 引力坍缩的作用就越强 , 内部相互挤压 , 物质向内收缩 。 当质量足够大 , 内部高温高压下就会触发核聚变 , 向外辐射能量来抵抗天体向内收缩 。 当核聚变的燃料用尽 , 恒星就会继续收缩 。
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根据泡利不相容原理 , 两个(以上)电子不能占据相同的量子态 , 电子简并压力可以抵挡引力进一步坍缩 , 然后如果恒星的质量超过钱德拉塞卡极限(1.44个太阳) , 那么电子就会被压入原子核中 , 使带正电的质子转变成中子 , 并释放能量和中微子 , 此刻恒星就会成为一颗全部由中子构成的中子星 , 有中子简并压力来阻挡引力进一步坍缩 。
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如果恒星的质量超过奥本海默极限(3.2个太阳) , 那么中子简并压力也抵挡不了引力坍缩成奇点 。
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