为什么黑洞内时间变慢?为什么在黑洞附近时间会变慢?
为什么在黑洞附近时间会变慢
可以用广义相对论解释。在广义相对论的时空模型里面,质量会导致时空的弯曲,引力的存在也是因为时空本身的曲率。也就是说,时空本身就是弯曲的。
黑洞是大质量恒星坍塌后形成的,它本身的质量非常大,以至于时空的曲率是负的,这也是黑洞形成的原因。
黑洞附近的时空曲率非常高,这也意味着,它附近的时空被压缩了。如果用光来说明的话,就是光线在经过黑洞附近的时候,它所行走的路程会变得很长,但是光速是不变的,所以也就意味着经历的时间增加了(相对的变慢了)。但是对于黑洞附近的人,本身是感觉不到时间变慢的,这只是相对于另外的参照点,比如地球。
目前的观测和实验都是支持广义相对论的,比如“光线在引力场中的弯曲”、“光线在引力场中的延迟”
谁知道光在黑洞附近时间变慢的原因
按相对论理论,这是因为参照系不同导致的,时间在不同的参照系内流速是不一样的。 黑洞视界周边,由于引力场异常大,导致空间向内塌缩,人类的视觉尺度和真实的尺度并不一致。
以某一个在黑洞视界边缘的飞行器为例,该飞行器自由落入黑洞,并在落入视界的同时以光速向外逃逸。
以黑洞外部的视角来看,该飞行器在落入视界的一瞬间消失;而以飞行器的视角来看,该飞行器一直在以光速逃离黑洞,始终未落入黑洞。
黑洞中为什么没有时间
黑洞到底是什么?黑洞-不可见很强大,一个物理实体,密度无穷大,扭曲光,拉扯物质,当接近黑洞时,时间也会开始改变,由于地心引力的强大,时间也会慢下来。
黑洞是如何形成的?
恒星是由巨量的原子组成,其中大部分是氢原子,它们诞生于气体云在自身重力下的坍缩,在核心里,氢会经由核聚变转换成氦,释放出巨大的能量,这种能量以辐射的方式对抗引力,这两种力量以一种微妙的方式维持平衡,只要核内存在聚变,恒星就能保持相对稳定的状态,但是对于那些质量远超过太阳的恒星,它们核内的热量和压力使得它们隔合成更重的元素,直到铁元素的生成,与之前生成元素不同,聚变生成铁,并不产生任何能量,铁元素在恒星内部不断生成,直到其数量达到临界值,辐射和引力之间的平衡突然被打破,核心坍缩,转瞬之间,恒星内爆,向核内填入更多质量,宇宙中那些更重的元素在此刻产生,而恒星在超新星爆炸中终结,爆炸或许会产生一颗中子星,但如果恒星的质量足够大,整个内核会坍缩形成一个黑洞。
黑洞的“黑”字代表视界线,“洞”代表什么?
我们看到的黑洞,其实看到的是视界线,任何东西想要穿越视界线,那就需要比光速更快了。所以我们只看到一个不反射的黑色球体。
“洞”代表了奇点,奇点的密度也许是无穷大,意思是它所有的质量都集中在空间内一个没有表面没有体积的点上,是其它完全不同的东西。
进入黑洞会发生什么?
黑洞并不像吸尘器一样吸东西,黑洞的周围时间流逝会不同,从外部靠近视界线时,一切物质的动作都会变慢下来,时间变慢,就好像被冻住了一样,慢慢变红, 然后消失。
黑洞极致地扭曲空间,视界线内部只有一个方向可走,(就像是在一条狭窄的通道内,每前进一步就无法后退了),黑洞的质量太巨大,即使只有微小的几厘米的距离,也会使得引力值产生数百万倍的差距,直到变成一条一个原子宽度的热流。
黑洞也有大小之分
有与恒星质量差不多大小的黑洞,质量只比太阳大几倍,直径堪比小行星。也有超大质量的黑洞,存在于每一个星系的中心,存在了几十亿年之久.
目前,已知最大的超质量黑洞是“S50014+81”,其质量是太阳的400亿倍,直径有2367亿公里,
是从太阳到冥王星距离的47倍,这么大的黑洞最终的结局却是蒸发,其过程称为“霍金辐射”。
“霍金辐射”
理解这个过程,我们需要聚焦真空,真空并不是真的什么都没有,它充满虚正反粒子,从真空中产生彼此湮灭,而当这个过程正好发生在黑洞边缘时,其中一个虚粒子会被接进黑洞,而另一个会逃逸变成一个实粒子,所以黑洞的能量在逐渐消失,这个过程的发生在刚开始的时候异常缓慢,随着黑洞变小这个过程越来越快,当它的质量与一个大型的小行星相等时,它辐射的热量相当于室温。当它的质量与一座山相当时,它的辐射热量与太阳相似,而在它生命的最后时刻,黑洞辐射消失,继而产生相当于数十亿核弹量的大爆炸,不过这个过程非常缓慢。