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黑洞内部究竟是什么样的?

小编 值得一看
相信大家对黑洞都有了一定了解。今天我们来继续讨论一些更深入一点的话题。
提前说一下,本期有些内容可能会超出大家原本对黑洞的认知。不过放心,我肯定不会像某些营销号和民科一样去下栽。
所说的内容都是建立在已发表的学术论文之上,只是尽量简化换一种通俗的方式来表述。不过能力有限,肯定有不准确的地方,还请大佬指正。
另外需要说的一点就是关于黑洞本质的研究,目前都偏理论,所以都不是什么实锤的定论。
对于黑洞,相信大家都会有一个疑问,就是黑洞的内部究竟是什么样,这个问题可以算是一个关于黑洞的终极问题了。虽然我们能通过广义相对论来推测其内部结构。
但无论是十瓦级可以动的起点还是科尔,黑洞中呢其寰这些都只是建立在几何学上的一种数学界。所以对于这种传统意义上的黑洞模型。
可以说他更像是一种数学黑洞,对于真正存在于现实中的物理黑洞来说,它的内部究竟什么样,质量是怎么分布的,是不是集中在一点?
都不好说,相对于纯数学上的黑洞来说,对于我们普通人显然更关心的还是现实中的物理黑洞。但是在回答这个问题之前,我们先把视线放到黑洞的世界面外。
毕竟只要不进入黑洞多少,我们还是有点观测手段的。理论上还有一探究竟的可能性。
哦,现在我们考虑一个非常诡异的问题。
之前在掉入黑洞是种什么体验呢?心里说过,如果从外部观察者视角来看,掉入黑洞的跌入者,在靠近黑洞的过程中,他所受到的引力会越来越大。
由于引力红移,他发出来的光线的波长会被拉得越来越长,直到抵达无限红一面不常被拉到无限场。所以我们看到他先是会变得越来越红。
然后会变得越来越暗,因为波长慢慢超出了可见光波段嘛。同时由于引力导致的时间膨胀效应也会越来越凸显。也就是我们看到这个人的动作会变得越来越慢。
从时间线上来说的话,他最终会禁止在世界面上。也就是说他的时间在黑洞表面停止了。那么问题来了,根据广义相对论。
对于跌入者本人来说,他肯定能顺利进入黑洞,这个没有疑问。
但是对于我们外部观察者来说,这个黑洞到底有没有把它吞掉呢?刚才说了,我也不看的话,他会永远静止在黑洞表面。所以按理说黑洞永远不会把它吞掉。
也就是所有要被黑洞吞噬的物质,最终都应该被冻结在世界面上,而不会落入黑洞。但是实际上在现实中,我们又真真切切看到了黑洞确实是在不断的通过吞噬周围物质而在。
慢慢变大,这是为什么呢?大家可以按个暂停。想一想。
是不是想不通,其实不光是你,物理学家也同样想不明白,一直困扰了几十年。这个问题被称为冻结。心仪南也叫冰冻星悖论。
冰冻心这个词可以认为是黑洞这个概念的前身。他最早要追溯到一九三九年奥本海默的一篇文章,没错,就是奥本海默极限的那个奥本海默。
不过他发完这篇文章之后,没多久就被拉去搞曼哈顿计划了。所以奥本海默这个名字后来被更多人所知,可能还是他那个原子弹之父的头衔。
这是另一个故事了,还是回到黑洞的故事?
其实在这之前钱德拉塞卡已经计算出恒星,最终的归宿可能不止百爱听者一种情况,当质量大于一点四四倍,太阳质量时,也就是钱德拉塞卡极限恒星残骸将会继续探索。
但是由于当时还没有终止性的概念,所以大家认为恒星如果还继续探索的话,那肯定会坍缩到一个体积无限小的点上。
这个结论听起来就很扯。所以前台的赛卡的这一理论一直不被科学界认可,包括他的导师爱丁顿,甚至爱因斯坦本人也发文说,相信恒星不会再做成一点。
后来,随着核物理的发展,人们认识到在白矮星这种电子简并态之后,可能还存在着稳定的中子件平台。所以资危机就是提出暗物质的那个。
他首先构想出了中字性的概念,虽然作为基本人有着很强的物理直觉,但他的数学能力比较一般。所以最先把中子星模型建立起来的。
还要说是奥本海默一九三九年初,奥本海默和他的学生沃尔科夫合作发表了一篇文章,从理论上证明了稳定的中子星是可以存在的。
紧接着在同一年的夏天,奥本海默再次发表文章,这篇文章描述了对于质量足够大的恒星当燃料耗尽时,整个恒星向中心坍缩将会是持续性的。
直至探索到他的引力半径,此时的光波被无限拉长,从而外界无论在各个波段都无法看到该天体发出的任何辐射。当然霍金辐射除外。
要不过金怎么说啊,黑洞其实不应该叫黑洞,应该叫挥动。
如果说当初施瓦洗计算出来的结果仅仅是个基于ns 单场方程得到的抽象的数学界,那么奥本海默的理论真正赋予了黑洞可能存在的现实意义。
虽然当时还不叫黑洞,黑洞这个词是后来一九六九年惠勒提出来的。不过在这篇划时代的论文中埋藏了一个深刻的问题,就是根据广义相对论。
恒星坍缩形成的黑洞会存在两种截然不同的结果。对于恒星本身来说,他可能只需要几天就会探索成黑洞。但是对于外部观察者来说。
我们只能看到恒星的半径会缩小,然后逐渐接近它的引力半径。注意这里表述的意思是物质只能坍缩到世界面出,并不能继续探索到起点。
也就是在外界来看,物质都被冻结在了世界面上,这也是这种天体被称为冻结星的原因。虽然冻结心这个词现在已经不用了,早就被淘汰了。
但是这个关于冰冻性的悖论却一直没有解决。
前些年曾因对黑洞的研究获得过诺奖提名的张双南教授在二零一零年曾发表过一篇相关论文,试图从黑洞结构上来解决这个冰冻性悖论。
按他的观点,现实中物理黑洞的内部起点n 可能根本不存在。
我们还是以那个跌入黑洞的例子来说。
当外界看到第五者靠近黑洞时,跌入者在足够靠近时界面的那一刻,他就已经和黑洞作为一个整体,增加了黑洞的引力。这时候你可以把跌入者和原先的黑洞。
一起看成是新的黑洞,而这个新的黑洞的总质量,因为包含了跌入者的治疗,所以相对于之前的黑洞来说,质量确实是增加了,因此原黑洞的时间面半径会扩大一点。
从而把这个即将进入的物质给吞掉。所以这也意味着物质最终还是落入了黑洞。只是说他不会到达家中心的起点。
如果想明白这一点之后,那我们就可以试着回答一下最开始的那个问题。黑洞的内部究竟是个什么样答案可能是被黑洞吞噬的物质,可能像千层饼一样遍布在黑洞内的各个地方。
具体取决于整个坍缩以及袭击的过程。
物质为什么不会继续落入起点?因为对于外界来说,这里的时间已经被冻结了。
这样也同时解决了逻辑店问题。
关于洛碛店,简单说一下,就是对于带电的r n a 动火,可纽曼黑洞来说,理论上如果过度增加电荷将会破坏其实界面,从而导致中心的起点暴露出来,成为裸奇点。
但是起点这个东西根本不属于我们这个时空,它属于黑洞内的时空。如果他被裸露到我们的时空,完全无法想象会出现什么情况。所以彭罗斯曾提出宇宙监察假设。
就是说宇宙中存在一位监督者,他禁止裸奇点的出现。
当然这并不是说真的有一个讲上帝一样的人在那盯着他,可能就是一条未知的类似物理定律或者数学功力一样的宇宙规则。这个规则就是。
果自然界产生一个起点,那就必然会产生一个世界面把它包起来。
当然,关于裸奇点的问题也有其他理论。不过按张双南教授的观点来说,由于不存在起点,所以根本不需要所谓的宇宙监察。假设世界面被破坏就破坏了。
所谓。
然而正如一开始所说,关于黑洞本质的研究都是理论推测,不是定论。不同人有不同的模型,就像一道题有多个解法一样,只是现在大家的解法都还不完美。
或许还是要等到引力量子化哪一天了。

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