黑洞吞噬的东西去哪了(被黑洞“吃掉”的物质都去向了何方？) _小知识

被黑洞吞噬的东西去了哪里(被黑洞“吃掉”的物质去了哪里？)
黑洞里所有的物质都去了哪里？另一个世界？
黑洞可以说是宇宙中最神秘的存在。黑洞拥有目前宇宙中最强的引力，即使光速也无法逃脱。黑洞附近的任何物质最终都会被吞噬，那么问题是，这些物质在哪里？

文章插图

在谈论这个问题之前，首先让我了解一下黑洞和引力的历史。早在艾萨克·牛顿时代(1687年) ，人们就证实了重力是由于物质的存在，尤其是物质的质量。事实上，黑洞的存在是在牛顿发表《自然哲学原理》后不久提出的。
【黑洞吞噬的东西去哪了(被黑洞“吃掉”的物质都去向了何方？)】直到1915年爱因斯坦发表了他的广义相对论，黑洞理论才真正兴起。1916年，卡尔施瓦茨基尔对这一现象进行了第一次真正的研究。他推导出黑洞的施瓦茨半径方程(Rs = GM/C 2 ，其中Rs为施瓦茨半径， G为牛顿引力常数， M为黑洞质量， C为光速) 。

文章插图

为了形成黑洞，物质会在自身的引力场作用下坍缩，比如一颗大恒星的死亡。如果所讨论的物质足够大，它的引力将达到无穷大，这样它将克服所有其他试图抵抗坍塌的力，材料将继续压缩，直到它成为一个称为奇点的点。这个点会有无限的密度，而且会无限小。对时间空的影响是它被扭曲成一个光再也无法从黑洞中逃逸的场，因此得名“黑” 。在奇点，已知的物理定律被打破，所以科学家们不得不花费大量的时间和精神去研究我们宇宙的这些奇怪的特征。
卡尔施的瓦齐尔半径描述了黑洞的一个特征，这被称为事件视界。这是空光可以逃离黑洞引力场的地方和空光无法逃离的地方之间的平衡点。虽然黑洞内部的奇点是无穷小的，但似乎黑洞只有在其视界范围内才具有强大的统治力，就像一个领地一样。

文章插图

当物质落入事件视界时，与其他时间空隔绝。事实上，它已经从我们存在的宇宙中消失了。一旦进入黑洞，物质就会被撕裂成最小的亚原子成分，这些成分会被拉伸和挤压，直到它们成为奇点的一部分，并相应地增加黑洞的半径。
有趣的是，现在斯蒂芬·霍金已经证明了黑洞中的物质并没有与宇宙的其他部分完全分离。只要有足够的时间，黑洞就会通过辐射其中所含物质的能量而逐渐溶解。

文章插图

如果它是一个恒星质量的黑洞，黑洞的潮汐引力会把恒星从一个球形球体变成一个足球形状的物体。最后，离黑洞最近的一侧和恒星背面之间的引力差会非常大，以至于恒星再也无法坚持下去。它将开始被黑洞的引力压碎，恒星的大部分质量将进入黑洞周围的吸积盘。如果黑洞的质量超过太阳的10亿倍，那么黑洞的潮汐引力将足够弱，恒星可以穿过地平线而不会被压碎。本质上是恒星被吃掉，恒星中的物质在进入黑洞之前不会有明显的辐射增长。
一旦进入黑洞内部并超出地平线，我们只能推测被捕获物质的命运。广义相对论告诉我们，黑洞有两种:一种不旋转，另一种旋转。每个都有不同的地平线结构。比如不旋转的“斯瓦西黑洞” ，物质必然会与奇点发生碰撞。对于一个太阳质量的黑洞，它可以在几微秒内到达奇点，而对于一个超大质量的黑洞，它可能在几个小时内到达奇点。我们无法预测奇点会产生什么，因为理论上说我们已经达到了无限引力的条件。至于旋转的“克尔黑洞” ，内部结构更加复杂。对于某些物质的输入轨迹，原则上可以避免与奇点发生碰撞，它可能在你进入几千年或几十亿年后从黑洞中重新出现，也可能在一个截然不同的未来时间出现，在相似的时候来回穿梭空。