科普|深邃的宇宙（天文科普）( 五 )
文章图片
黑洞
黑洞——宇宙中的怪物，它是超大质量恒星死亡的残骸。早在200多年前，首先由法国天体物理学家拉普拉斯和英国剑桥大学学监米歇尔几乎同时预言暗星。拉普拉斯在他的书中写道：“天空中存在着黑暗的天体，像恒星那样大，或许像恒星那样多。一个具有与地球同样密度，而直径约为太阳250倍的明亮星体，它发射的光将被它自身的引力拉住，而不能被我们接收。正是由于这个道理，宇宙中最明亮的天体很可能却是看不见的。”形成暗星的条件：R=2GM/c平方。
1939年，美国原子弹之父（奥本海默）在研究中子星结构的时候，再次用广义相对论预言了暗星。他经过计算，中子星也有个质量上限，不能超过3.5 m⊙（太阳质量），如果超过这个质量上限，也会进一步坍缩成暗星（黑洞）。如果太阳要成为黑洞的话，从半径70万千米，缩小到3千米，密度为每立方厘米100亿吨。如果地球变成黑洞，所有物质缩到乒乓球大小。黑洞，有恒星级的，也有星系级的。恒星级的较小，星系级的较大。黑洞内部大部分是真空，它吞噬着周围的物质，当物质接近黑洞，会被强大的万有引力吸进去，进去之后，潮汐力将其撕碎，就直奔奇点，只有奇点无穷大。球对称的黑洞叫做“史瓦西黑洞，”不随时间变化的，它有一个表面，中心在r=0，有一个奇点，黑洞里边和外边时空是区别的，在黑洞里边的时空坐标互换了，它的半径r变成了时间，而时间t变成了空间，黑洞里边的时间是朝里的，白洞里边的时间是朝外的。黑洞的奇点是时间结束的地方，白洞的奇点是时间开始的地方。因此，我怀疑黑洞的背面可能存在白洞，反之，白洞背面可能存在黑洞。黑洞和白洞的接口处可能存在虫洞，虫洞也叫“爱因斯坦罗森桥，”据猜测，它可能是进入其他宇宙的通道。
文章图片
黑洞演化示意图
文章图片
虫洞（爱因斯坦.罗森桥）
文章图片
太阳系全景图
就我们的太阳来说，在50亿年前，由一团星云受到引力的牵引而慢慢凝聚，随着气体越积越多，越聚越大，越凝聚就越升温，中心形成了一个大亮团，大大大……大到一定程度后，点燃了核反应，此时，引力压和膨胀压达到了平衡，一个辉煌、壮丽的恒星就诞生了。恒星的诞生，会迅速扫清周围的碎片，形成了围绕恒星运转的行星或小行星，也就是我们所熟知太阳系的水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星八大行星，以及二级行星（矮行星）和小行星等天体，从而形成我们的太阳系。水星、金星、地球和火星是固体星球；木星、土星、天王星和海王星都是气态或液态星球。
太阳是一颗恒星，它是太阳系的伟大主宰，处在中心位置。半径70万千米，表面温度高达6000℃，核心温度1500万℃，核心压力是地球大气压的340亿倍，体积是地球的33万倍，占整个太阳系总质量的99.7%，直径是地球的109倍，内部正在发生剧烈的热核聚变，4个氢聚变成一个氦，熊熊烈焰燃烧50亿年了，剩余的氢还可燃烧50亿年。假如，我们乘坐宇宙飞船去那里旅游，可行吗？它就是火的海洋，别说接近，日珥就能把你烤化了。再过50亿年后，中心的燃料燃烧差不多了，表面向外蔓延，产生大量的氦，在巨大高温高压下，再进一步点燃，3个氦聚变成一个碳。两级核反应并存，使它的能量超常，巨大的膨胀压力，克服了中心的引力，体积会膨胀，迅速吞掉水星、金星、地球，一直蔓延到接近火星轨道。待能量燃烧完以后，发生坍缩。为什么？因为燃烧的膨胀压力撤销了，万有引力压就大，当引力压大于膨胀压时，就会发生剧烈的坍缩、反弹、爆发，最终坍缩成白矮星，安静而孤独，也走完它的生命旅程。
文章图片
地球全景图
我们生活中的家园——地球，是太阳系中的第三颗星球。地球上的所有动植物的生存，都靠太阳的光和热。地球处在太阳系中恰到好处的位置，也就是天文学家们所说的“行星适居带。”
水，为生命的生存、进化和繁衍，提供了重要能源，特别是人类这样的高级生命。越高级的生命，对生存环境的要求越是苛刻。地球上蕴藏着丰富的水、氧气、煤、石油、天然气等能源，
月球是地球的天然伙伴，它为地球自转速度的减缓，起到关键作用，从而加速了生命的进化，由海洋转上陆地。闪电、氮磷化合物、有机分子与地核内部的岩浆提供适度的热能，构成了生命的催化剂。地壳运动，火山喷发，造山开始，导致大陆板块的飘移，以及绿色植被的生长，为早期生命的生存，提供了足够的氧气，从而形成了原始生态系统。
寒武纪是显生宙的开始，标志着地球生物演化史新的一幕。在寒武纪开始后的短短数百万年时间里，包括现生动物几乎所有类群祖先在内的大量多细胞生物突然出现，这一爆发式的生物演化事件被称为“寒武纪生命大爆炸”。带壳、具骨骼的海洋无脊椎动物趋向繁荣，它们营底栖生活，以微小的海藻和有机质颗粒为食物，其中，最繁盛的是节肢动物三叶虫，故寒武纪又称为“三叶虫时代”，其次是腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物，寒武纪的生物形态奇特，和我们现在地球上所能看见的生物极不相同。
推荐阅读
- 地图|史上最全宇宙3D地图：定位三百万星系
- 蚊子|脑洞科普：风雨究竟能不能“消灭”蚊子？
- 火星卫星|多国为何暑期纷纷“探火”
- 自然科普家|揭秘人在死前会出现15大征兆，千万要注意了
- 科学家发布史上最大宇宙3D地图，包含400多万个星系
- 人物|比尔·奈在TikTok上科普不同肤色 并呼吁平等对待彼此
- 诗丽美|诗丽美科普：孕期水肿——不可麻痹大意的生理现象
- 风格的室内|科普：挑选家具颜色时，能不能“跟着感觉走”？
- 知识科普|上市政策再升级——聚光灯下IPO企业不容忽视的信息系统核查
- 重庆|蜀黍科普丨敲黑板！微动漫，带你走进民法典！