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人工制造的黑洞吞噬地球要花多少年,黑洞多久吞噬地球

来源:整理 时间:2022-04-24 17:42:06 编辑:科技知识 手机版

地球是否会有一天被银河系中心的黑洞吞噬?

黑洞离地球有多远,会不会吞噬地球

肯定会!但是根据物质不灭,大自然就是因为周而复始才会生生不息,苍天有日月轮回、大地有沧海桑田,人类有生生死死。只有遵循自然法则,万物才会承前启后延续不断。宇宙也不例外,就拿我们地球来说吧。大爆炸之后所有物质向外膨胀的过程中,由于万有引力的作用,逐渐形成了诸多大小不一的天体。大的质量大,引力也大,又由于速度不同,地球这个天体就被远远大于它的太阳所俘获,但是地球的速度正好在11.2到16._5秒公里之间,太阳想把地球拥抱在怀里,有点力不从心。

地球想挣脱太阳的束缚又心有余而力不足。但是,太阳是一颗黄矮星,它的寿命基本是100亿年,现在已经过了中年期,还有50亿年,太阳就会因为氢元素核聚变,而导致原料消耗殆尽而坍缩,坍缩又会导致温度上升,温度上升后,又使原来的氢元素聚变生成的氦元素,聚变成碳元素。这个过程太阳外层就会向外膨胀,和一部分气体同时扩张到地球和火星的位置。

再之后氦元素消耗殆尽,太阳就会形成黑洞,逐渐把周围的所有天体都吸入其中。再经过数以亿记年后,银河系其他恒星也同样演变成类似黑洞。然后离银河系中心黑洞近一点的,就会被吸进银河系中心黑洞,银河系黑洞就会逐渐增大,引力同时加大,慢慢的把银河系的所有天体都吸入,现在的银河系黑洞就变成一个更加巨大黑洞,这就是问题的结果。

宇宙中的黑洞是怎样的存在,如果它吞噬地球,未来人类能用武器摧毁它吗?

宇宙中的黑洞是怎样的存在,如果它吞噬地球,未来人类能用武器摧毁它吗

分享专业知识,奉献原创精品,我是兵说,欢迎关注。最近有不少优秀科幻电影在影院热映,让很多观众开始思考宇宙和人类命运的关系。我们的军事和科技不仅仅是为了适应地球生活,还要考虑宇宙环境。在谈论黑洞和地球的关系,以及如何避免被黑洞吞噬的话题前,先了解一下黑洞是怎么样的存在。黑洞是宇宙里最神奇的现象之一,是宇宙的一种极端物理概念,是宇宙天体物理领域的主要研究课题。

它还是20世纪最重要的宇宙物理发现之一,其实在20世纪90年代以前它一度被认为是只停留在科幻文学和理论书籍上的事物,但到了21世纪,天文观测技术的进步证明了它不是想象,是事实。黑洞这个名词最早是美国科学家惠勒在1968年的论文中提出的,他指出黑洞是大质量超巨星坍缩后产生的。恒星到了核能耗尽的时候,此时质量如果超过了奥本海默佛柯夫极限,内部中子结构的抗力不能抵消引力的坍缩。

中子星本身会被挤压的粉碎,而形成一个密度极高的黑洞。黑洞可以吸引吞噬一切物质,包括每秒钟飞行30万公里的光。黑洞本身也是有视界的,学界称其为“史瓦西半径”,是为了纪念推导出该视界范围方程的德国科学家史瓦西而命名。按照此公式,可以算出不同质量的天体演变为黑洞后的大致视界范围。地球质量的天体要变成黑洞,视界半径小于1厘米,太阳这样的,半径大概是3千米。

在这个范围以外,不会被吸入,一旦进入这个范围,即使是光,也会被吃掉。一旦物质进入了视界,就无法再被观测,因为光不能从这里出来,黑洞里是什么,不得而知。著名的哈勃空间望远镜和钱德拉X射线望远镜在外层空间找到几百个黑洞,并且在很多星系的中心也发现了大型黑洞。例如我们所在的银河系,和离我们不太远的仙女星系。

银河系的中心很明亮,恒星很多,但我们在夜空中却看不到,原因是尘埃云挡住了视线。如果没有这些,夜晚最亮的不是月亮,而是星系中心。银河系中心的黑洞目前认为,重量是太阳的250万倍,而尺寸只是水星的十分之一。水星是很小的行星,比地球还要小很多。黑洞曾经是恒星,也许是类似太阳这样的中型恒星,也许是比太阳小或大的恒星。

恒星之所以能发出耀眼的光,是因为它在不断的释放能量,其内部一直发生着强烈的核反应,膨胀向外扩张,以此来对抗自身向内的引力(坍缩力)。但能量有限,终有用完的一天,那时候就会开始收缩。恒星的命运有三条路,白矮星,脉冲星(中子星),黑洞。我们的太阳受到它自身体积的影响,在几十亿年之后会先变成红巨星。吞噬掉水星金星,烧毁地球,然后变为一颗寂静的泛着白光的高密度小白矮星,平均密度大概是1平方厘米200吨。

脉冲星是一种高速旋转的星体,自转一圈只有几秒,有的脉冲星1秒钟能转600多圈(地球自转一圈是24小时),密度远超白矮星。1立方厘米是10亿吨重,是极高度致密的星体,是宇宙最可怕的力量之一。而黑洞比前两者的密度更高,甚至达到了吞噬光的能力。既然黑洞能吞噬光(光速每秒30万千米),光遇到黑洞无法逃逸。现代天文观测高度依赖光学,看不到光就无法判断其存在。

黑洞吸收了光,又在宇宙漆黑大背景之内,发现它并不容易。但其强大的引力只要经过有星体的地方,就会引起明显的变化。2004年,美国国家航空航天局和欧洲航天局宣布:观测到在遥远星系中一个大型黑洞吞噬了一个恒星。钱德拉X射线望远镜和欧洲xmm牛顿望远镜探测到了该星系X射线的爆发,一个质量是太阳1亿倍的恒星,不走运的碰到了黑洞,被扭曲拉长,直到破裂,被黑洞吸收了。

目前已知的一个比较大的黑洞在NGC-4261星系的中心,这个黑洞的吸积盘范围达到了1光年(光速每秒30万千米,光行走一年的距离),质量大概是太阳的12亿倍。而太阳的质量是地球的33万倍,体积是地球的130万倍。上一段提到的吸积盘,是一个专业名词,抽象理解是黑洞附近的旋涡气体。只有快速旋转的形体和物质才能形成它。

只要知道围绕中心物体旋转的星体的速度,就能计算出中心质量。如果中心质量的逃逸速度达到光速,那么光就不能逃离这里。吸积盘的中心是事件穹界(时间和空间的尽头),一部分气体没有进入,但经过这里时被喷射出来,形成了黑洞的南北极气流,让黑洞显现出一点模糊的轮廓。黑洞之所以存在南北极,是黑洞的前身恒星在坍缩的时候,磁场线集中到了南北极,逐步形成两个南北通道,当离子落入其中,就会从这两个通道出去。

黑洞是考验人类科学的终极疑问,在黑洞里,无论是牛顿力学还是相对论,都失去了意义,甚至空间和时间都失去了意义。但也有人根据质量能量守恒定律,黑洞不会只吸收不释放,黑洞吸进去的所有能量会在黑洞的另一端释放出来,形成一个新的宇宙。有多少黑洞就有多少新宇宙。科学界目前明确发现的黑洞接近1000个,从空间角度分析,可能至少存在上亿个黑洞,美丽的宇宙充满了陷阱。

问题来了,为什么物质不能从黑洞里出来呢?这是因为爱因斯坦的广义相对论已经严谨的证实,强大的质量可以弯曲时间和空间,我们所在的世界,从来都不是平坦的。举个贴切的例子,往柔软的床垫上放一个小球,我们推动球,球的空间时间位置都发生了变化。而我们也可以选择按压床垫,床垫变的不再平整,小球自己就出现了运动,这其实是相对论的一种简易理解。

我们和世界的真实关系其实是这样的。地球和火星等行星之所以围绕太阳运转,是因为太阳的引力场扭曲了这个范围内的时空,我们的地球就是沿着某个被扭曲的不平坦的面绕着太阳椭圆公转,看不见力在抓着地球。光飞行到太阳附近,光会受到引力而扭曲拐弯。太阳的引力跟黑洞比,不值一提。黑洞吸收了这么多物质,是需要释放的。1974年英国著名科学家霍金证实了黑洞的温度并非之前人们普遍认为的是0,而是高于深空宇宙的温度。

一个黑洞将在10的18次方年里释放完全部吸收的能量,释放的这部分被命名为霍金辐射。霍金推算出了一个公式,可以用于计算非旋转的黑洞和热能分布相关温度和质量的关系。1994年哈勃空间望远镜观测到m87星系中心存在超大质量天体,基本可以判定是黑洞。1997年中国天文学家张双南测量出黑洞有自旋特性,并发现了银河系内的两个超光速喷流,经过研究得出黑洞的自转方向和吸积盘旋转方向有时候相同有时候相反。

根据量子力学的研究成果,黑洞视界附近的量子效应会导致黑洞爆炸。我们的宇宙本身就是大爆炸的产物。科学家们探测到了我们宇宙早期遗留下来的宇宙微波背景辐射,基本证实了大爆炸理论的可信度。那么我们的宇宙是否起源于黑洞能量的爆炸式释放?未来由天体物理学来回答。在了解了黑洞的本质之后,我们不得不面对一个残酷的现实,那就是即使是比太阳大得多的恒星也无法抵御黑洞的吸引力。

文章TAG:黑洞吞噬地球要花多久

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