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“黑洞炸弹”将成为最先进的武器?从黑洞形成窥其可能性

“黑洞炸弹”将成为最先进的武器?从黑洞形成窥其可能性
2021年03月31日 10:54 新浪网 作者 司机侃侃车儿

  大家好,我是。

  今天我们来聊一聊关于宇宙中神秘的天体——黑洞。

  

  黑洞,一直以来,都是神秘的代名词。离我们很远,可是依旧能够感受到它的可怕之处。

  前段时间,美国航天公司制作了一个只有硬币大小的黑洞途径地球时候对于地球产生毁灭性破坏的视频,在网上引起了广泛的讨论,一下子让更多人迫切想要揭开黑洞的真面目。

  2019年4月10日,人类首张关于黑洞的照片问世,这是包含中国在内的,全球天文学家共同努力的结果展示;2021年3月24日,中国科学家参与的事件视界望远镜(ETH)合作组织公布了最新研究成果:偏振光下M87超大质量黑洞的视频影像。

  

  说起黑洞,就必须从恒星开始说起,宇宙中类似于太阳这种恒星,其实是最常见的天体之一。黑洞也是有大小之分的,按照太阳作为参考标准,从恒星级黑洞,一直到超大质量黑洞,黑洞质量从太阳的百倍大小,一直到百亿倍太阳质量大小左右。2019年的那张黑洞照片,就是拍摄的M87星系中心超大质量的黑洞,其质量约为太阳的65亿倍。

  接下来说一说黑洞的形成。

  我们知道恒星的演化过程,从形成到成熟,然后衰弱之后逐步变成红巨星、白矮星、黑矮星等等。

  

  至于这个后续的进一步演化,就和恒星的质量息息相关了,对于那些本身质量比较大的恒星,由于它们中心的燃料全部耗尽了,所以热核反应急剧衰退,产生的能量微乎其微,已经不足以支撑恒星本身的外壳重量,所以核心开始坍缩,外部物质开始不断往坍缩的中心汇聚,最终中心的那个点的半径达到某个临界值时,就形成了一个质量无限大、体积无限小的星体,甚至连光都无法逃逸。

  

  从化学上面也可以理解:通常恒星氢元素居多,恒星内部氢原子核相互碰撞产生聚变反应,恒星之所以恒定,就是因为这个聚变反应产生的能量和恒星本身万有引力之间达到了平衡。而氢原子核聚变会产生新的元素——氦元素,接着氦元素也参与聚变,产生锂元素,以此类推,按照元素周期表上活性的高低,一直到铁元素的产生,才停滞下来。原因很简单,铁元素相对稳定,参与聚变产生能量较少,不足以对抗万有引力,打破了这个平衡之后,就出现了坍缩,形成黑洞。

  通过这一点,就能发现黑洞的可怕了,因为它本身的质量太大了,以至于它周围的时空全部发生扭曲,所以事件视界里外所观察到现象全部不同。

  

  什么是事件视界呢?就是黑洞质量引起时空扭曲的边界范围。正是由于这个边界的存在,光通过的时候,光子被吸收,所以黑洞很难被发现。

  黑洞的发展史,也是伟大物理学家的交接史,之前爱因斯坦根据广义相对论,推测出黑洞这类天体是理论存在的,现在基本上被证实是对的;英国物理学家霍金,更是执着于研究黑洞的特性。

  俄罗斯天文学家推测,一个只有原子核大小的黑洞,就可以相当于一个核工厂的能量,所以上面视频中硬币大小的黑洞,确实可以对地球造成毁灭性打击。

  

  也正是由于其可怕的特性,被认为未来很有可能制造出黑洞炸弹,那将是远胜于原子弹威力的毁灭性武器,一次性至少可造成10亿人死亡。

  不过凡事有利有弊,黑洞的存在也不是一无是处,比如科学家之前推测的黑洞另一端,会不会是连接着白洞呢?否则无限吸收靠近它的物质,有悖于质量守恒定律。

  还比如其时空扭曲的特性,让光线出现偏折也很厉害,这有利于科学家用于宇宙测量和观测发现远距离天体。

  况且,黑洞也不是不可战胜的,它也是会毁灭的。

  

  根据霍金的研究,黑洞周围会诞生出粒子对,反粒子会被黑洞吸收,可是正粒子会逃逸出去,根据能量守恒,假设反粒子携带负能量,那正粒子就携带正能量,它的逃逸,让黑洞本身的能量减小了,根据爱因斯坦质能方程,能量损失也会造成质量损失。

  所以理论上,黑洞的质量也会不断减少,直至消亡。

  

  同时,霍金还认为,黑洞也是有温度的,质量越大,温度越低,所以黑洞质量出现损失的时候,温度升高,粒子发射率也增加,导致质量损失更快,最终黑洞有可能出现爆炸的情况。

  当然了,哪怕是现在科学家对于黑洞多少有了一定的认识,可还是有特别多没有办法解释清楚的事情,甚至我们连它的真面目都没有见过,更远远谈不上了解。

  

  或许只有未来,对于宇宙的本质,了解更加清晰之后,才能够予以充分解释。

  而当下,我们只有珍惜眼前的一切,祈祷地球附近短时间不会出现黑洞。

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