黑洞里面是什么，黑洞与白洞的区别
2023-05-11 16:08:25   来源：   评论：0 点击：

黑洞里面到底是什么

说法一：

黑洞里面到底是虫洞。黑洞由中心的一个由黎曼曲率张量出发构建的标量多项式在趋向此处发散的奇点和周围的时空组成，其边界为只进不出的单向膜：事件视界，事件视界的范围之内不可见。依据爱因斯坦的广义相对论，当一颗垂死恒星崩溃，它将向中心塌缩，这里将成为黑洞，吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程：某一个恒星在准备灭亡，核心在自身重力的作用下迅速地收缩，塌陷，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星体，同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，连中子间的排斥力也无法阻挡。中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的引力，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。由于黑洞的密度极大，根据公式可以知道密度=质量/体积，为了让黑洞密度无限大，而黑洞的质量不变，那就说明黑洞的体积要无限小，这样才能成为黑洞。黑洞是由一些恒星“灭亡”后所形成的死星，它的质量极大，体积极小。但黑洞也有灭亡的那天，按照霍金的理论，在量子物理中，有一种名为“隧道效应”的现象，即一个粒子的场强分布虽然尽可能让能量低的地方较强，但即使在能量相当高的地方，场强仍会有分布，对于黑洞的边界来说，这就是一堵能量相当高的势垒，但是粒子仍有可能出去。霍金还证明，每个黑洞都有一定的温度，而且温度的高低与黑洞的质量成反比例。也就是说，大黑洞温度低，蒸发也微弱；小黑洞的温度高蒸发也强烈，类似剧烈的爆发。相当于一个太阳质量的黑洞，大约要1x10^66年才能蒸发殆尽；相当于一颗小行星质量的黑洞会在1x10-21秒内蒸发得干干净净。

说法二：

黑洞，或许是宇宙中最诡异，也是最不可思议的天体。黑洞里面到底什么样？科学家并不知道，现有大自然法则对于黑洞来讲完全失效了，只能凭借现有理论尽量去推测想象。

下面就跟我一起，来一趟紧张刺激的黑洞之旅，看看里面到底是什么样的存在方式。

黑洞之旅，注定将是你一生最后一次旅行，因为那是一场有去无回的旅行。一旦靠近黑洞事件视界，你就没有了回头路。

为了更清楚直观地描述黑洞之旅，先假设你既是黑洞外面的观察者，也是黑洞旅行者，看看黑洞之旅到底会发生什么。

由于黑洞引力巨大，连光也会被吞噬，所以在你在使向黑洞视界的过程中，会穿过被黑洞吞噬的光子形成的光子球，此时你身上发射的光线会沿着黑洞旋转，然后进入是视野当中，所以你可以看到自己的后脑勺。

随着你无限靠近事件视界，你会发现时空扭曲得越来越厉害，到最后你甚至能窥视整个宇宙，此时你的速度已经无限接近光速。

由于速度越快，时间就越慢，你的时间流逝速度将变得无限慢，这会对你有巨大的影响：向身后看，你会看到宇宙万物都将坠入到黑洞。这是因为你的时间趋于停止，而外部世界时间流逝速度正常，你的一秒就相当于外部的无限长时间。

如果向前看，你会看到曾经落入到黑洞里面的物体，可以看到过去的一切历史。从宇宙大爆炸开始，一直到遥远的未来。

不过一切才刚刚开始，上述情况只是持续了很短时间就结束了。当你越来越靠近黑洞，光线会产生明显的蓝移现象，直到完全消失。

此时，你看不到任何东西，可以说是漆黑一片。任何物体都会被无情地拉碎，哪怕是最微小的基本粒子。

假设你没有被黑洞撕碎，最终会到达黑洞中心的奇点！

奇点，是一个我们无法描述的存在，所有我们能描述的事物特征必须有一个前提：在时空里面。

但是，奇点本身就没有时空意义，从数学上理解，奇点就是一个无限小的点，是我们现有的物理学理论是无法诠释的。

如果我们不能到黑洞里面描述那里的情况，那么从外面观看黑洞会是什么样子呢？

对于黑洞外部的观察者来讲，到了事件视界之后，一切都停止了。因为到了事件视界，时间就停止了，一切都静止不动，什么也不会再发生了！

说白了，对于外部观测者来讲，奇点根本是不存在的，我们不可能看到奇点，事件视界就是一切的终结。而对于内部旅行者来讲，即使知道奇点的特点，也无法用人类的思维去描述，因为奇点本身对于我们来讲就是没有意义的！

说法三：
宇宙诞生之后不久，由于当时宇宙空间还很小。其中的物质和能量分布还不是很均匀，所以在物质能量分布密度很高的地方，就直接形成了一些黑洞。

也就是在这个时候，原生黑洞就出现了。不过有的黑洞甚至可以说是与宇宙同龄的，这些黑洞的质量有大有小，小的就像一粒尘埃，大的却可达太阳质量的上万倍

黑洞形成原因

和通常所想象的不同，黑洞拥有如此怪异特性的原因。并不在于它的质量有多大，毕竟比黑洞质量大的天体有的是，而在于它的体积有多小。也就是说只有巨大的质量，被塞到一个非常小的体积内，才能制造出黑洞

黑洞事件视界

黑洞内部并非无限小，在它周围的一定区域内，叫做“事件视界”。

黑洞的视界将它的内部，与我们可见的宇宙隔绝开来。由于视界的存在，我们无法看到这些塌缩的物质。因为它们所发出的光，也逃不出黑洞的魔爪，黑洞是一个连光都无法逃逸的地方

黑洞会转

还有就是黑洞其实是会转动的，听上去有点奇怪，不过黑洞确实会转。

恒星会自转，它的核心也会转动，当恒星的核心塌缩得越来越小时，它的自转就会越来越快。目前已经发现了数百颗中子星，它们自转的速度非常快，有的甚至可以达到每秒钟100圈。

黑洞也是如此，即便是恒星的核心，已经收缩到小于视界的大小，并且永远和外部的宇宙失去了联系，但它却仍然在转动。

黑洞附近事情会变得诡异，黑洞会扭曲时空结构。而如果黑洞拥有自转的话，静止黑洞的球形视界就会被破坏

黑洞不是黑色的

有人经常会说“黑洞就是黑色的嘛”，其实黑洞并不是总是黑的。

物质掉入黑洞并不会全部消失，稍有偏差，它们就会绕着黑洞转动。随着物质的增多，它们就会在黑洞周围聚集起来。由于在转动，这些物质就会形成了一个围绕黑洞高速转动的盘，也叫吸积盘。

对黑洞的研究，科学家都是靠通过它周围的吸积盘来观测，这些吸积盘因为恒星的密集而变得非常亮

再加上黑洞的引力会随着距离而变化，因此靠近黑洞的物质其运动的速度要远远超过外围的。这一运动速度上的不一致，就会产生剧烈的摩擦，从而使得物质被加热到数百万度的高温。

于是黑洞附近的物质就会发出极为明亮的辐射，更糟糕的是，磁场会驱动物质从中心向垂直于盘的两侧喷出。这两条喷流的发源地就在黑洞的外围，但在几百万甚至数十亿光年之外都能被看见

人类首张超级黑洞照片

黑洞作为最神秘的存在，一直是科学家想要研究清楚的项目，但是因为黑洞的吞噬能力，连光都无法逃逸的，所以人类根本无法看到黑洞。

但是在2019年4月科学家发布了人类首张超级黑洞照片

据科学家介绍，给超级黑洞拍照是通过“事件视界望远镜”系统完成的。这是一个由分布在全球各地的射电望远镜组成的虚拟望远镜阵列，口径与地球直径相当

2017年4月，阵列中的8台望远镜同时运作完成了超级黑洞相关数据的收集

上个世纪初爱因斯坦提出的广义相对论预测黑洞不仅存在，而且还是宇宙中一些极端现象的幕后推手。事件视界望远镜实际上尝试观测的是黑洞的“事件视界”。

黑洞存在证明

那么科学家是通过哪些证明来证明黑洞是存在的呢？

主要有三类证据

1.恒星、气体的运动透露了黑洞的踪迹

2.根据黑洞吸积物质发出的光来判断黑洞的存在

3.通过看到黑洞成长的过程看见黑洞

白洞跟黑洞有哪些区别

仰望夜空时，我们能看到很多美丽的星星，这些发光的天体让人感觉亲切。其实，在一望无际的宇宙中，还有很多不发光的天体。美国宇航局曾经发**高能的天文观测系统，通过这个系统，科学家们发现了一个奇怪的现象，那些被认为消失了的星体仍然能放出宇宙射线，而且还很强烈。科学家认为这就是广义相对论预言的黑洞。黑洞让人陌生而害怕，因为它吸引着宇宙中的一切。

随着研究的成熟，黑洞已经为世人所认识。而太空中还有一种与黑洞相反的物质，叫做白洞。它也是一种特殊的天体，有一个封闭的边界，可以向外部提供物质和能量，但不能吸收外部的任何物质和辐射。白洞是一个很强的引力源，它还会和它周围的物质发生激烈的碰撞，释放出巨大的能量。白洞和黑洞一样，充满着神奇的色彩。

最让人们感兴趣的问题是，黑洞和白洞是如何产生的？它们之间有什么关系？科学家们对此有很多见解。

有人认为黑洞是巨大星体演变而成的，并且极有可能是由恒星转变而来的。宇宙早期的星云物质由于自身的引力作用而收缩成恒星，在收缩过程中，气体温度上升并使恒星发光，当温度升高到一个极点时，就会发生“热核聚变”。聚变释放出的巨大能量使恒星气体的压力进一步升高，并达到足以平衡恒星内部引力的程度，于是恒星的收缩停止下来，并在相当长的时间里稳定地燃烧；当恒星耗尽了这些能量之后，又重新开始收缩，最后逐渐凝结而形成了黑洞。还有一些人认为黑洞是由小型黑洞集合而成的，每一个早期气体云团的中心后来都发生了坍缩，最终形成了超级黑洞。

关于白洞的形成，多数天文学家认为，当宇宙诞生的那一刻，即当宇宙开始大爆炸时，由于爆炸的不完全和不均匀，可能会遗留下一些超高密度的物质暂时没有爆炸，这些遗留下来的致密物质就成为新的局部膨胀的核心，也就是白洞。目前，关于白洞的研究只是停留在理论阶段，还没有被观测结果所证实。

以往的研究中，大多数科学家都把黑洞和白洞当做两种不同的物质来研究，不过，有一项研究得出的结论认为白洞很可能就是黑洞。这等于说黑洞在这一端吸收物质，而在另一端则放射物质，就像一个巨大的时空隧道。最初提出这个理论的正是著名的英国天体物理学家霍金。1974年，他在研究黑洞的过程中发现，黑洞的蒸发使黑洞的质量减小，从而使黑洞内部的温度升高，这样又促使蒸发进一步加剧，这一过程持续下去，黑洞的蒸发就会不断加强，最后以一种猛烈爆发的形式结束。这个过程正好就是白洞不断向外喷射物质的过程了。霍金致力于这方面的研究已经很多年，他的理论给天文学家提供了新的研究视角。

目前，关于黑洞和白洞的奥秘仍然需要继续研究，相信人类坚持不懈的努力一定会揭开神秘的宇宙蕴涵的无数秘密。