黑洞引力那么大,可以把原子撕碎嗎?

問題:黑洞引力那么大,可以把原子撕碎嗎?

答案是肯定的,黑洞不但撕碎了原子,還撕碎一切最小的粒子。宇宙中存在著三種致密天體,即白矮星、中子星、黑洞,這三種天體都是以破壞原子結構為存在依據的。

白矮星

這三種天體中,引力壓最小的是白矮星,質量只能維持在1.44個太陽以下,體積約地球大小,密度達到每立方厘米1~10噸左右。在強大的引力壓力下,原子的基本結構受到破壞,電子被壓離了原子核成為自由電子。但白矮星的原子核與原子核之間并沒有融合在一起,而是分別飄蕩在電子海洋里。

這樣一來,物質已經不是我們地球上所能保持的形態了,也就是已經不屬于我們認識的118種元素了,而是屬于高致密度的電子簡并態物質。

中子星

當白矮星質量超過太陽的1.44倍時,電子簡并壓就再也無法支撐巨大的引力壓,原子進一步塌縮,電子被壓縮到原子核里,與質子中和成為中子。這樣原子核和電子就不存在了,整個星球就幾乎都有中子組成,中子與中子密密匝匝的靠在一起,整個星球就是一個巨大的中子核。

這時的星球依靠中子簡并壓支撐著有形的存在,物質更不是我們認識的118種元素了,是一種極端致密的中子簡并態物質,密度達到每立方厘米1~20億噸。

因此我們可以認為,等不到天體形成黑洞,白矮星和中子星就已經把原子撕碎了。它們之所以沒有進一步壓縮,是因為泡利不相容原理。

何謂泡利不相容原理?

泡利不相容原理是美籍奧地利科學家、物理學家沃爾夫岡·泡利1925年1月發現并提出的,為此他獲得了1945年諾貝爾物理學獎。這個原理揭示了微觀粒子運動的一個基本規律,即在費米子組成的系統中,不能有兩個或兩個以上的粒子處于完全相同的狀態,通俗一點說,就是費米子粒子不能夠擠在一起,它們會相互排斥,由此產生排斥的壓力。

何謂費米子?就是自旋為半奇數的粒子統稱為費米子,電子、質子、中子都屬于費米子。這樣它們都滿足泡利不相容原理,就是不允許兩個以上的同類出現在相同的量子態中。

這種相互排斥的壓力,越到深層次越厲害,白矮星和中子星,以及尚沒有發現的夸克星,就是依靠這種壓力抵御巨大的重力壓而以特殊至密物質形態存在。不同質量的恒星,最終的結局有的成為白矮星,有的成為中子星。

一般來說,太陽質量左右的恒星死亡后,核心會留下一個白矮星;而大于太陽質量8倍,到太陽質量30或40倍的恒星,死亡時會發生超新星大爆發,最終核心部分留下一顆中子星。白矮星、中子星物質雖然不再是我們認識的118種元素了,但畢竟還是有形的可見的物質,如果壓力再大的話,這種有形狀態就再也保不住了。

黑洞的力量把所有物質都化為烏有。

科學研究認為,當中子星質量超過太陽約3倍時,巨大的引力壓就會戰勝中子簡并壓,使中子星再也保持不了其有形的形態了,中子也被壓碎壓癟,形成無限坍塌,最終所有物質都坍塌到黑洞核心那個奇點里。

一般認為黑洞中心有個奇點,這個奇點是一種我們無法理解的奇異狀態,人類只能推導出它有四個特點,就是體積無限小、密度無限大、溫度無限高、曲率無限大。其實這四個無限都是由第一個“體積無限小”引申出來的。

何謂無限小?

現在宇宙中發現的最小黑洞在3個太陽質量以上,而不管是3個太陽質量,還是迄今發現的最大黑洞SDSS J140821.67+025733.2的1960億倍太陽質量,都壓縮到了中心那個無限小的奇點里。何謂無限小?就是比一個原子、一個電子還要小,比普朗克尺度還要小。

何謂普朗克尺度?就是量子力學認為人類可能認識的最小尺度,為1.6*10^-35米,比原子還要小10億億億倍。請問此刻還有原子存在嗎?那么里面是什么呢?不知道,人類現在不知道,將來也可能永遠難以知道。因為科學家們認為,奇點不是我們世界的物質了,而是一個超時空的虛無點。

既然無法衡量之小的玩意,承受著這么巨大的質量和熱量,這后面三個無限就可想而知了。而所謂曲率無限大,就是引力無限大的意思,一切物質一旦到了黑洞管轄范圍,都要被吞噬,連每秒30萬千米的光也無法逃脫。但這個無限引力是有范圍局限的,這個范圍就是根據黑洞質量形成的史瓦西半徑。

這個半徑的計算公式為:R=2GM/C^2。這里的R就是史瓦西半徑,G為引力常數,M為黑洞質量,C為光速。

黑洞無毛但可現形。

我想,看了時空通訊不厭其煩的介紹,各位應該知道了黑洞是個啥玩意了吧?總結一下:黑洞是宇宙中的頂級尸骸,是通吃一切的惡魔,它不但撕碎了原子,還連一個粒子也不會留下,將一切化為烏有。它留在我們世界的就只有三個物理量,即:質量、角動量、電荷。

霍金最偉大的貢獻之一就是嚴格證明了黑洞無毛理論。何謂黑洞無毛?就是無論什么黑洞,都是一樣的,沒有什么不同特點,一根毛的不同特點都沒有,只有前面所說的三個物理量。

黑洞本來是隱形的,一絲光也不會露出。但人類就是依靠黑洞留在我們世界的三個物理量來發現和認識黑洞,這三個物理量影響著周邊的天體物質,人們通過這些天體物質的變化可以計算出黑洞的存在和大小,并為它畫像。

2017年4月10日,科學家公布了一顆名為M87星系黑洞的照片,這個黑洞距離我們5500萬光年,質量為太陽的65億倍。這是人類首次拍下黑洞的樣子,全球許多科學家協作努力,聯網形成一個口徑相當地球大小的射電望遠鏡陣列,經過兩年努力才得到了這張照片。(見上圖)

就是這樣,歡迎討論,感謝閱讀。

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10 条回复 A文章作者 M管理員
  1. 為什么黑夜時望天空,總是黑的比亮點多的很多呢?

  2. 史瓦西半徑真實存在是基于宇宙最快速度光速的,黑洞體積無限小,那史瓦西半斤相對于黑洞奇點來說,距離是相當遠了,所以黑洞的殺傷力大,但殺傷距離相對于宇宙來說是不是很遠很遠了,所以只能是和黑洞相撞才能被吸收?

  3. 溫度是粒子的運動程度,黑洞里有粒子?

  4. 這些都是想像出來的,科學家也沒辦法證實

  5. 黑洞是永遠存在下去嗎?有沒有消失的可能

  6. 可怕,一立方厘米1—10噸。

  7. 若黑洞是大質量星體塌縮而成,且能撕裂粒子,即無質量,按質能方程E=MC方,質量M驅向零,則能量E驅向無限大。也就是說黑洞是高致密的能量場,任何落入其中的有質量物質都會被撕裂為零質量的能量場,吸收的星際物質越的,能量場越大。黑洞也會越大,而吸收恒星順間的能量場不均衡,會以射線暴形式輻射出去。

  8. 原子再撕碎是什么?那黑洞里面物質都是什么狀態保持!

  9. 只能認為在黑洞里,會把一切物質都吞噬并消滅了,物質轉化成了極高的能量。

  10. ①而大于太陽質量8倍,到太陽質量30或40倍的恒星,死亡時會發生超新星大爆發,最終核心部分留下一顆中子星\n②科學研究認為,當中子星質量超過太陽約3倍時,巨大的引力壓就會戰勝中子簡并壓,使中子星再也保持不了其有形的形態了,中子也被壓碎壓癟,形成無限坍塌,最終所有物質都坍塌到黑洞核心那個奇點里\n作者抄襲不能這么敷衍吧?不懂就不要瞎扯!