1.河南科技馆游玩攻略
2.宇宙的奥秘
3.科学家首次观测到“流浪黑洞”
4.物理学家霍金(探索宇宙的奥秘)
地球是一颗美丽的星球,在地球上生存着很多生物,有海洋生物,有陆地生物,有两栖生物和微生物等等,在众多生物中,人类是地球上最有智慧的生命,人类从诞生以后就开始不断的 探索 世界的奥秘,经过这么多年来人类对世界的 探索 ,现在人类对宇宙已经有了一定的了解,目前我们所能够看到的天体都是在宇宙大爆炸之后产生的,像恒星、行星、彗星、中子星、白矮星等等,我们的地球是一颗行星,在太阳系中一共有八大行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。
不过地球和其它行星最大的区别就在于地球诞生了生命,生命的出现给地球这颗行星 增添了很多色彩,尤其是人类出现以后,解开了地球上很多的奥秘,人类能够在短短几千年的时间内站到地球食物链的顶端,这说明人类 科技 发展的速度还是很快的,不过在宇宙中,黑洞也处于宇宙食物链的顶端,相信很多人对黑洞一定不陌生,其实早在几百多年前,黑洞就被科学家提出来了。在1783年的时候,英国天文爱好者给当时著名的科学家卡尔迪许写了一封信,信中他认为宇宙中存在一种质量非常大的神秘天体,而且连光线都没有办法逃离它的表面,当时他把这种天体称为是暗星。
后来在1916年的时候,爱因斯坦发表了广义相对论,广义相对论建立在牛顿万有引力的基础上,在广义相对论中预言了一种天体,爱因斯坦认为宇宙中存在一种神秘天体,当这个天体的质量达到一定程度,那么光都没有办法逃离它的引力,不过当时爱因斯坦本人都不相信宇宙中存在这样的天体,后来德国物理学家卡尔史瓦西给了黑洞一个精确的解释,他认为大量的物质集中在一点时,就会使周围产生视界,一旦进入这个视界,物体就会被吸进去,最终科学家把这种神秘的天体称为是黑洞。
一直以来,人类都只在理论中提到过黑洞,直到2019年的时候,科学家首次拍到了黑洞的照片,这也证明了黑洞是真实存在宇宙中的,目前人类对黑洞的了解有限,现在我们知道,黑洞是一种密度极其大的天体,它能够吞噬任何物质,只要进入黑洞的视界范围,就会被黑洞的引力所吞噬,连光都没有办法逃离黑洞的引力范围,在我们的银河系中,就存在很多的黑洞,根据科学家的观测发现,有一颗名为GROJ1655-40的黑洞正在朝地球飞来,人类应该如何应对呢?
看到这里可能很多朋友会提出一个疑问,就是黑洞是如何形成的?科学家认为,黑洞是恒星亡以后的另一种形态,一般来说,小质量的恒星亡以后会变成白矮星,中等质量的恒星亡以后会变成中子星,超大质量的恒星,亡以后会变成黑洞,我们的太阳在宇宙中就属于小质量的恒星,所以太阳亡以后会变成白矮星,在宇宙中超大质量的恒星有很多,所以宇宙中黑洞的数量也很多,而且黑洞在移动的过程中,还会不断的吞噬其它物质,这会使得黑洞的质量变得越来越大。
根据科学家的观测我们能够知道,在较大星系的中心位置,都存在一个超大质量的黑洞,我们银河系中心的黑洞质量大约是太阳的400万倍,而这个黑洞在宇宙中并不算很大,距离地球140亿光年外,有一颗超大质量的黑洞,这个黑洞的质量大约是太阳的660亿倍,距离地球35亿光年外有一颗黑洞,它的质量是太阳质量的1960亿倍,除了这些之外,宇宙中一定还存在更加庞大的黑洞,只是目前人类还没有发现它们,由于黑洞能够吞噬光线,所以人类很难在宇宙中找到它们。
目前人类观测黑洞主要是通过黑洞发出的吸积盘来确定的,黑洞在吞噬物质的时候,会在自己周围形成发亮的吸积盘,这个时候人类就能够观测到它们,而正在朝地球飞来的这颗黑洞距离地球有6000光年,它的质量大约是太阳质量的7被,目前它正在吞噬一颗恒星,在它飞行的过程中,沿途的天体都会被它吞噬,科学家经过计算得出,如果按照这颗黑洞的飞行速度来计算,那么大约在1000万年以后,它就会到达太阳系,当这颗黑洞靠近太阳系时,太阳系边缘的天体就会开始流失。
而地球和太阳也会受到影响,强大的引力会将太阳系中的天体都吸过去,然后慢慢地被吞噬,1000万年对于人类来说并不是很长,毕竟地球已经有46亿年的 历史 了,在地球46亿年的 历史 中,地球上的生物一共经历了5次生物大灭绝事件,人类就是在第五次生物大灭绝之后诞生的,我认为,以人类现在的 科技 发展速度,1000万年以后,人类应该已经实现星际移民了,目前科学家在宇宙中已经找到了类似地球的行星,只不过这些天体都在太阳系外,现在人类还没有办法飞出太阳系。
人类能够在短短几千年的时间内走出地球 探索 宇宙,这说明人类 科技 发展的速度很快,如果按照这个发展速度进行下去,那么未来随着时间的推移,人类一定能够在1000万年内实现星际移民,到时候我们只要移民到另一个星球就可以了,或许那个时候,人类的 科技 已经足以将整个地球一起带走,这样我们就能够带着地球寻找新的家园了,虽然现在觉得这些都无法实现,但是未来一切都有可能实现。目前人类面临的最大问题其实并不是这颗黑洞,毕竟这颗黑洞距离地球还有一定距离。
如果说这颗黑洞中途改变路线,那么对于地球的威胁就不存在了,现在人类面临的最大威胁是地球环境的破坏,现在地球生态环境已经被破坏,自然灾害逐年增加,如果长久的发展下去,可能再过几千年,人类就会从地球上消失,所以目前人类最重要的事情就是保护地球环境,只有这样,人类文明才能够长久的发展下去,对此,大家有什么想说的吗?
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宇宙中的黑洞是如何形成的?它到底是个什么样的存在?
答;宇宙中的天体有能够发光的,有不会发光的,还有一种为现代人们用眼睛根本无法看见的暗物质或者说是神秘的天体,无论是什么物体只要接近这个天体,便会马上消失的无影无踪;这就是目前地球上的天文学家们正在 探索 研究的“黑洞”。
天文学家根据爱因斯坦的广义相对论,对黑洞存在的条件和形成的原因进行了许多 探索 ,还是没有得出真正的原因,仍然是世界上的未解之谜。
不过天文学家们,伴随空间站与宇宙飞船、探测器等,对解开宇宙神秘面纱正在进行中;他们认为;宇宙之间的物质,它们并不总是固定在一个位置那里。通过测量星系的运动,天文学家发现宇宙正在膨胀。空间本身变得越来越大。从膨胀的速度来看,天文学家认为一切始于大约150亿年前,当时我们可见的宇宙集中在一个点上。在被称为“大爆炸”的巨大能量爆发中,我们的宇宙诞生并开始膨胀。
一开始,宇宙是难以想象的热,主要是能量。当宇宙膨胀时,宇宙冷却下来。物质以氢和氦的形式产生。大爆炸发生后一亿年,巨大的气体云开始;宇宙超过100亿光年横跨银河系,大约10万光年横跨OOA宇宙的规模。这些中的每一张都要比前一张大很多倍。
由星系组成的处女座星系团。这些星系距离我们大约5000万光年远。处女座星系团是离包括银河系在内的星系群最近的星系群之一。在重力的作用下。第一批恒星是以团簇的形式形成的,如大星系或小星系。聚集在一起形成更大的星系。天文学家可以通过观察遥远的星系来了解很久以前在宇宙中发生的事情。即使以每秒30000公里的速度飞行,它们的光也要花上数十亿年的时间才能到达。这意味着,我们看到它们是因为它们年复一年地变白;回溯时间。就好像我们在看358个太阳系,包括彗星云,直径约为0.1光年。
黑洞的形成都还在 探索 中,根本没有办法知道黑洞存在的形式。
以上为个人观点仅供参考 娱乐 。
知足常乐2019.3.26日于上海
谢谢你的邀请!
我认为宇宙中没有黑洞,有的只是会运动的磁场!为什么呢?自己去想想便知道。
谢友的邀请!
黑洞 是根据爱因斯坦的广义相对论推论出的存在于宇宙中的一种神秘天体。说起来,黑洞的结构很简单,由一个点——密度趋于无穷大的 奇点 和一个边界—— 事件视界 构成。
奇点使周围时空极度扭曲,产生超强引力场,以至于在事件视界以内连光也无法逃脱。也就是说,事件视界内的一切都是无法被看见的。
科学家认为,宇宙中的黑洞主要分为四类:
微型黑洞 ,又被称为量子黑洞,宇宙大爆炸之初可能产生了大量微型黑洞。
恒星级黑洞 ,是最常见的一类黑洞,大质量恒星演化至生命末期,在超新星爆发后留下的致密内核就可能是一个黑洞。据哈佛-史密森天体物理中心估算,银河系中至少存在数亿个恒星级黑洞。
中等质量黑洞 ,是理论中存在的,质量大约为太阳100-10万倍的黑洞。目前为止,科学家还尚未在宇宙中真正确定中等质量黑洞的存在(只发现一些潜在对象)。
超大质量黑洞 ,存在于大多数星系中心,是黑洞中的重量级选手,质量可达太阳的上百万甚至上百亿倍。比如,我们银河系中心的超大质量黑洞被命名为人马座 A*,质量约为太阳的400万倍。
不过,黑洞是无法被直接观测到的,只能通过间接的方式进行研究。最常见的是,黑洞在吞噬物质时会在事件视界外围形成一个 吸积盘 ,爆发出的惊人能量会把周围物质加热到超高温,在各个波段上产生明亮闪光。
再者,科学家还可以借助黑洞产生的 引力效应 获取其位置和质量的信息。
另外, 引力波 的成功探测也为研究黑洞提供了新途径。科学家已经多次探测到由双黑洞的碰撞与合并产生的引力波。要知道,这些由黑洞荡起的时空涟漪携带着的是最保真的信息。
最为令人兴奋的是,科学家们精心策划了 事件视界望远镜(EHT) 项目,对 银河系中心黑洞人马座 A* 进行了为期10天的观测,预计将在今年(2018年)创建出人类史上第一张黑洞的照片。
到时,我们将对黑洞有更进一步的了解。
黑洞的研究 历史黑洞,起初是推算出来的一个神秘天体,最早提出黑洞问题的不是一个物理学家,而是英国地理学家约翰·米歇尔(John Michell),他在乾隆四十八年,也就是1783年提出:如果一颗天体拥有与太阳同等质量,且该天体直径只有约3千米,那么此天体表面的引力是十分巨大的,大到连宇宙最快的光子也无法逃脱其表面。 除此之外,法国物理学家拉普拉斯曾在1796年预言:“如果一颗天体质量约为太阳的250倍,直径和地球相当,那么这个天体表面的引力将变得非常大,连光也不能逃脱。”
之后科学家们普遍认为宇宙中存在这么一种“可怕”的天体,任何物质包括宇宙中最快的光也逃脱不了黑洞的引力,只要靠近它就会瞬间化为乌有。2019年4月,人类首次通过照片知道了黑洞的模样确认了黑洞是真实存在的。
为什么叫做黑洞呢?因为由于黑洞的体积很小且质量巨大,造成引力巨大,光也逃脱不了黑洞,所以人类的眼睛只能看到是一个黑色的圆形状图形,所以将其比作一个永远漆黑得洞。 当然从爱因斯坦的广义相对论来理解,由于质量巨大的物体会造成它周围的时空弯曲,质量越大,时空弯曲的曲率越大。
黑洞是如何形成的?宇宙中有数以万亿计的恒星,这些恒星并不是“长生不老”的,也会有它的寿命,就拿我们太阳系来说,太阳大概的寿命是100多亿年,而目前大概是50亿年左右,可以说是正处在壮年。
根据理论,恒星的亡是恒星上的粒子开始像更重的物质进行转变,直到铁元素。如果一颗恒星的核心质量大于等于3.2倍太阳质量时,那么再也没有什么能量(斥力)可以抵抗自身的重力了,重力便开始向中心无限的坍缩。
恒星坍缩后就会发生超新星爆发,就会发生引力挤压,物质中的质子,中子等粒子被挤压到很小很小,就像珠穆朗玛峰被挤压成只有一个砂砾那么大。当然一颗太阳这么大的恒星是不足以形成黑洞的,一般为超过太阳的大质量恒星。
当然黑洞质量到达一个极限值时,这个临界值就是史瓦西半径。严格的讲是一个球状对称、不自转且不带电荷的物体重力场值,一个特定质量的物体被压缩到该值时,自身的重力可以无束缚的压缩至奇点。 理论上,太阳的史瓦西半径约为3千米,地球的史瓦西半径只有约9毫米。一颗大于等于3.2倍太阳质量的天体,如果压缩至它的史瓦西半径内,那么它就形成黑洞了。
黑洞的形成黑洞其实和中子星,白矮星一样都是恒星演化的产物,唯一不同的是它们是不同质量恒星演化的产物,其中黑洞是超大质量恒星演化的产物。
具体来说是这样的,我们都知道恒星本身是会燃烧的,就好像炉子一样,只不过炉子烧的是煤或者木炭,而恒星烧的是 原子核 。
刚步入主序星时期的恒星,都是烧氢原子核的,这种燃烧的方式叫做 核聚变 。这是因为恒星的质量都特别大,引力会使得恒星中心的温度特别大(可以理解成挤压出来的结果),就拿太阳来说,核心的温度可以达到1500万度,而质量越大,引力也就越大,核心的温度就可以达到更大的温度,这我们下文会提到。
由于恒星内核温度特别高,使得恒星是成等离子体的,意思是,电子和原子核是在当中呈现游离态的,而不是构成原子的状态,就像一锅粒子粥一样。
所以,这当中的反应并不是原子和原子之间进行反应,而是原子核和原子核之间进行核反应。而宇宙中70%都是氢原子,剩余的是氦原子(这是由于大爆炸导致的,其中氢和氦是原子序数第一和第二的两个元素),只有不到1%是其他的元素。
而氢的核反应条件要远比氦要求低,因此氢原子核作为燃料的核聚变会最先被点燃,而核反应的炉渣其实就是氦,整个过程就是四个氢原子核通过核聚变产生氦-4。
内核的氢烧完之后,如果是红矮星,那反应就停止了,因为红矮星通过自身引力收缩迫使内核温度达到氦核反应的条件。而质量大一点的恒星,比如:太阳,就可以通过收缩内核,使得条件达到氦核聚变的条件,然后 原来的炉渣变成了燃料开始核聚变,氦核反应会生成碳原子核和氧原子核,这就好像换了档一样。
当氦烧完之后,就会剩下一堆炉渣:碳原子核、氧原子核。而又会有一批的恒星停留在这个阶段,而质量更大恒星还能够继续收缩内核,迫使碳发生核聚变反应。不过,超大质量的恒星就不只是这样的了,它们不仅能迫使碳反应,还能迫使碳之后的硅反应,一路一直核反应,直到铁原子核的出现。
之前的恒星的核反应主要在核心进行,而此时的超大质量恒星却是一个奇葩,由于内核温度特别高,导致每一层都在发生核聚变,最外层是氢核聚变,最内核是铁原子核。但是铁其实是比结合能最大的元素,意思是说铁很难发生核反应,最大的差别就在于前面的核聚变其实都是在释放能量,而铁原子核的核反应需要吸收能量。
整个过程大概就是 光子进入到铁原子核内,直接击碎铁原子核,然后质子和电子相遇后会生成中子和中微子,就会发生II型超新星爆发。
此时会出现两种情况,第一种是 恒星的内核在引力的作用下,中子聚合成了一个中子星。
而中子星说白了就是引力和中子简并压力达到了平衡。这是由于泡利不相容原理导致的结果,这理论简单来说就是中子不可以处于两种相同的状态,它们应该按照规矩好好排排坐。
但是还有一种情况就是恒星内核的质量质量超过3倍太阳的质量(这也被称为奥本海默极限),那么它就不会停留在中子星的状态,因为中子的简并压力都无法抵抗引力,继续向下压缩,按照理论应该可能会出现夸克星,也就是夸克的简并压力和引力达到平衡,但事实上,我们并没有观测到夸克星的存在。因此,我们可以认为,此刻内核就会变成一个黑洞。
所以, 到底能不能形成黑洞,首先恒星的质量至少要达到8倍以上的太阳质量,是一个特大质量的恒星。并且在演化过程当中,发生II型超新星爆炸后,内核的质量要超过奥本海默极限,那么内核就会在引力的作用下形成一个黑洞。
黑洞是什么样子的?实际上,黑洞最有名应该是它能把光都吸走。按照目前主流的引力理论,也就是广义相对论,引力的本质是时空的弯曲。
就拿太阳来说,由于太阳的质量巨大,它压弯了时空,而地球就沿着时空的测地线(也就是时空的“直线”)运动。(我们从二维的角度来看)
那黑洞也能弯曲时空,只不过它对时空的完全远远超过太阳。这样的弯曲程度,导致光经过附近时,如果沿着测地线运动就会掉入到黑洞当中。
如果要用牛顿理论来理解,其实就黑洞的第二宇宙速度远远大于光速,导致光没有拜托黑洞的引力,只能掉入黑洞。而光速已经是宇宙中物质、信息、能量的极限速度,因此,物质遭遇黑洞时,基本上都会往里掉。
对于黑洞是如何形成的话题,我看了大家的回答真的有点坐不住了,对于此题我来谈谈个人的看法,希望能带给大家新的启示。我认为,黑洞是宇宙的自然天体,是客观存在的宇宙之网,是包裹着无尽恒星系边缘的外围空间,是宇宙无尽恒星系边缘与边缘之间同向自转运动的缓冲带。为什么会这样说呢?因为:
宇宙是由无尽数量的恒星系所构成无穷无尽的自然天体,恒星系是宇宙物质运动的单元单位,是组成无尽宇宙空间的无限细胞。在宇宙之中,每个恒星系都是一个个独立性的物质周期循环运动的实体,都是像一个个“泡泡"一样呈圆形的状态,每个恒星系之中的恒星,是主宰星系的主体,并依靠自身的燃烧和磁场来释放与控制着本星系的物质周期循环运动和变化,恒星磁场有多大,该星系占宇宙空间就有多大。每个恒星系的边缘,从同性磁场的角度来看,都是磁性的同性现象,因而,恒星系与恒星系边缘之间都是处于同性物理现象,同性相斥的物理现象就会自然产生。这样,宇宙无尽数量恒星系的边缘与边缘之间就自然会形成没有恒星的光和热到达的自然天体,它是包裹着宇宙所有恒星系的外围空间,形成了宇宙之网之暗物质和暗能量专属运行的自然现象,能对宇宙所有恒星系的物质周期循环运动起到缓冲和平衡的功能作用,共同来支撑着无边无际宇宙的恒存。
非常感谢“金兔王豫生”大哥的信任和邀请。
人类目前还没有能力直接观测到黑洞(也许永远也不会有这个能力),但是一些间接证据还是有的,所以关于黑洞的一切只能是根据理论做的推测。我分下面两个思路分别回答您的问题:一、黑洞概念的提出,包括关于黑洞猜想的 历史 发展、形成黑洞的基本条件;二、黑洞的一些性质,包括视界内和视界之外。
黑洞概念的提出
最早提出黑洞这种东西的是拉普拉斯和米歇尔,1796?年,他们从万有引力原理猜测,如果一个恒星质量很大,那么他们发出的光会被自己的引力拉住,我们就看不见他们。1939年,奥本海默等人从广义相对论出发预言了暗星存在,1967年,美国物理学家惠勒建议暗星应该称为黑洞。
黑洞的形成主要是由引力塌缩导致,它是恒星演化的一个阶段。如果有一个足够大的恒星,在塌缩过之后的剩余质量大于奥本海默极限(3倍太阳质量)的情况下,就能继续塌缩形成黑洞。很多天体物理学家都认为宇宙中是存在黑洞的,类星体和星系的核心部分可能存在黑洞。
黑洞的性质
我们听得最多的关于黑洞的名词就是视界、史瓦西半径这些。简单说,史瓦西半径是史瓦西利用广义相对论计算了一个理想黑洞的半径(绝对的球对称黑洞,这种当然是不存在的)但是他的计算也是有意义的,因为他预言了在黑洞周围存在着一个零超曲面和事件视界,这个视界就是黑洞和我们宇宙的分界面或者叫膜。在事件视界之外物理规律跟我们现在的宇宙一样,但是越靠近视界,引力越大,时间和空间在视界面的位置发生正交旋转。啥意思呢,就是我们在外面测量到的黑洞视界的半径,在黑洞内部变成了时间轴,时间空间变换了。
黑洞有毛。毛就是信息,黑洞能向外传递的是总质量、总动量和总电荷。黑洞虽然引力很大,但是黑洞也是有两种辐射形式的,1、自发辐射;2、霍金辐射(热辐射)。所以我们是有机会利用这些黑洞的性质探测到黑洞存在的。
希望上面的信心能对“金兔王豫生”大哥有帮助。
黑洞可以打破一切物理定律,黑洞拥有超大的质量,黑洞具有不可思议的超强引力,如果突然出现在太阳系,它会秒杀吞噬地球,甚至整个太阳系也不在话下。
大家好!我是“宇宙窥探者”,遨游星辰大海,破解宇宙奥秘!为更好地理解黑洞有多重 密度有多大,以及黑洞诞生之谜。我们今天来拿地球作比较,来 从太空中看地球,地球平均直径1.3万公里(12742公里),地球质量60万亿亿吨,现在把地球按黑洞的标准进行压缩,一直压 一直压到它紧紧地挤在一起,达到原子都崩溃的程度,压破原子核的外层空旷区域,到地球的直径被压到只有5厘米时,它的密度就和黑洞密度相当了,也就是仅相当于只有高尔夫球大小,但却拥有地球一样的60万亿亿吨的质量,以及同样大的引力。
这是什么概念,就是像高尔夫球大小的黑洞,就是可以把像月球那样直径3476千米,距离地球38万公里的星体,用引力将其栓住而绕其公转。
黑洞是怎么产生的?到底是什么才能造就如此东西,体积如此之小 密度却如此之大,引力产生的威力又是如此之超强。宇宙中不存在什么外部的神仙上帝,可以用手或是打气筒来压缩,创造一个崭新的黑洞,黑洞在宇宙中形成的唯一方式途径,就是引力本身。
宇宙中只有一种地方,可以产生如此强大的引力,那就是超级大的恒星内部,比太阳重10倍的大恒星,当它们消亡时 自身的引力就会把它们压碎,引发猛烈的爆炸 形成超新星,当更加巨大的恒星消亡时,即太阳质量100倍以上的超级恒星消亡时,它们的自身引力也是太阳的100倍以上,当这样的超级恒星消亡时,会引发宇宙中更剧烈的爆炸,超超星爆发,由此留下的内核,就意味着一颗新的黑洞诞生了。
相关内容观看视频:了解黑洞诞生之谜,如果把地球压缩成黑洞,能有多大,能有多紧密
在宇宙中如果有黑洞出现,就是说我们的这个太阳照不到的地方,宇宙中其他的太阳也照不到才会出现黑洞。那地方没有任何生命,不用担心了。
宇宙的奥秘
河南科技馆,位于河南省郑州市,是一个集科普教育、科技展示、互动体验于一体的综合性科技馆。这里不仅有丰富的科技展览,还有各种有趣的互动体验项目,是孩子们学习科学知识、探索科技奥秘的好去处。
一、提前预约
河南科技馆实行预约制度,游客需提前在官方网站或微信公众号上预约。建议提前一周以上进行预约,以确保能够顺利参观。
二、展区介绍
1. 宇宙探索区:展示宇宙的起源、星系、黑洞等天文学知识,还有模拟宇航员生活的太空舱体验项目。
2. 生命奥秘区:展示生命的起源、进化、生物多样性等内容,包括恐龙骨架模型和各种珍稀动物标本。
3. 科技未来区:展示现代科技的发展趋势,如人工智能、机器人、虚拟现实等,还有各种科技互动体验项目。
4. 儿童科学乐园:为孩子们提供丰富的科学游戏和实验体验,如水力发电、光学实验等。
三、游玩建议
1. 合理安排时间:建议游客提前规划好行程,留出足够的时间参观各个展区。
2. 积极参与互动体验:科技馆内有很多互动体验项目,游客可以积极参与,感受科技的魅力。
3. 尊重展品:请游客在参观过程中尊重展品,不要触摸或损坏展品。
4. 保持安静:请游客在参观过程中保持安静,不要大声喧哗或追逐打闹。
总之,河南科技馆是一个充满趣味和知识的科普场所,适合各个年龄段的游客前来参观。在这里,你可以感受到科技的魅力和力量,也可以让孩子们在快乐中学习科学知识。
科学家首次观测到“流浪黑洞”
最近无意间看了一些关于宇宙的纪录片,随便写写,宇宙到底有多大呢?宇宙之外到底是什么呢?地球是渺小的,但宇宙是无边无际的。宇宙的奥秘,宇宙是怎样诞生的?在宇宙中没有什么是一成不变的,我们所走过的每一个地方在几十亿年前都曾经是火山和陨石活动过的地方。宇宙中到底有没有外星人,这是所有人都想知道的答案。宇宙中最亮的星比太阳亮700万倍,他就是位于125亿光年之外的g2157。宇宙中最大的钻石星球他是一个岩石行星。宇宙中最大的地震可达32级,宇宙中最大的星系编号为1C1101,宇宙中最大的黑洞它就是霍姆伯格15A星系的中心黑洞。佛曰:一花一世界,一叶一菩提, 探索 宇宙的奥秘从古至今都没有断开,然我们现在看到的只是冰山一角而已。
物理学家霍金(探索宇宙的奥秘)
科学家首次观测到“流浪黑洞”
科学家首次观测到“流浪黑洞”,黑洞是宇宙中的一种特殊天体,我们观察宇宙中的天体依赖的却正是光等电磁波,所以想看到黑洞非常难,科学家首次观测到“流浪黑洞”。
科学家首次观测到“流浪黑洞”1近日,天文学家首次探测到在太空自由飘荡的黑洞。
科学家们一直认为理论上有很多黑洞在太空自由游荡。但由于黑洞处于黑色的浩瀚太空,因此难以被发现。以往的研究表明,通常在恒星寿命结束时,核心坍塌可能会形成黑洞。
本次,美国约翰斯·霍普金斯大学天文学家凯拉什·萨胡(Kailash Sahu)领导的研究团队借助“微引力透镜”效应首次发现了一颗在星际空间的“流浪黑洞”。数十位科学家将这一发现合作发表在arXiv上。
“微引力透镜”效应最著名的一次是发生在2011年。当时科学家借助哈勃空间望远镜看到一颗大约2万光年外的恒星突然亮了起来。这意味着当时有一个巨大的天体从恒星面前经过,恒星发出的光线被这个巨大天体产生的引力所扭曲,导致恒星好像突然变亮了。因此在“微引力透镜”效应中,作为背景的物体常常会显得异常明亮。此外,如果定位足够准确,当巨大物体从恒星前面经过时,望远镜甚至会看到恒星发生轻微的移动。
出于好奇,萨胡研究团队开始分析哈勃望远镜关于这颗恒星的数据,并一直观察其光线的变化。团队希望这种亮度的突变是由于黑洞导致。此外,他们还利用天体测量学技术,检测到恒星的位置发生了轻化。
研究人员认为,造成这种变化的原因只可能是一个人类看不见的移动物体,例如黑洞,在经过恒星时对其发出的光施加了引力。
随后的六年时间里,团队继续研究这颗恒星及其发出的光线。他们探测了经过恒星的巨大物体的亮度,但没有探测到任何亮度,证明了这个物体并不是如褐矮星的天体。此外,“微引力透镜”效应的持续时间必须足够长,以证明存在一个特别深的重力井(由于天体的重力而形成的井状旋涡)。
2011年该恒星的“微引力透镜”效应持续了300天,足以指向经过恒星的物体是一个巨大黑洞。
研究人员表示,多个证据能够有力证实这颗自由漂浮的“流浪黑洞”的存在。并且,他们测算出了这颗黑洞的质量约为太阳的7.1倍。
根据这一重量,科学家估算出这颗“流浪黑洞”的运动速度约为每秒45公里,比其周围的银河系恒星快很多。这样的速度差异也说明了黑洞诞生的一种可能:一个超大质量的恒星爆炸可能创造了黑洞,并使其在太空“流浪”。萨胡估计,这一爆炸事件大约发生在1亿年前,但很难证实,因为目前没有明确的方法来探寻黑洞的来源。
“流浪黑洞”的发现并不意味着它们将会对地球构成威胁。但随着科学家更多地利用像“微引力透镜”效应的研究方法和新兴技术,未来人类将探索到更多的宇宙奥秘。
科学家首次观测到“流浪黑洞”2黑洞是宇宙中的一种特殊天体,由于它本身不发光,也不会反射光,却还会吸收光,而我们观察宇宙中的天体依赖的却正是光等电磁波,所以想看到黑洞非常难,通常都是黑洞的引力对其他天体产生影响时,或者黑洞吸收其他天体物质形成吸积盘时才有可能被看到。
↑存在吸积盘的黑洞,通常被叫做类星体
不过在2月5日,一条来自《物理学家组织网》的消息称,一个国际天文学研究团队通过“微引力透镜”现象发现了一颗“流浪黑洞”,这被认为是天文学界首次利用这种方式发现流浪黑洞。
这条消息虽然是在近日报道,但发现的时间却是在2011年,当时该团队发现了一颗在星际间漫游的孤独黑洞,这个“流浪者”以强大的引力形成了一个“微引力透镜”,将它背后的恒星和星系的光线弯曲扭转,才让科学家们感知到了它的存在,同时这个流浪黑洞也被认为是首次被观测到的此类黑洞。
“微引力透镜”效应指的是一个有着强引力场的天体使它后面的天体背景光线发生扭曲的现象,宇宙空间中的引力分布很不均匀,在强引力场天体的周围,光线等电磁波会被引力场扭曲,而又由于天体的周边是透明的,这就形成了一种引力透镜作用,其背景天体的光线通过这个透镜折射过来,形状会发生弯曲,位置会出现挪位,光度也会发生变化,因此即便造成引力透镜现象的天体看不见,也能感觉到它的存在,即便这个天体是个黑洞,这也是此次发现这个“流浪黑洞”的原因。
这个黑洞距离我们5153光年,位于银河系之内,质量大约是太阳的7倍,正在以大约每秒45千米的速度掠过附近的恒星,时速大约16.2万公里。科学家还认为类似的恒星级流浪黑洞有很多,但是由于黑洞本身不发光,和其他天体产生互动作用的黑洞也比较少,而且微引力透镜效应也不容易发现,所以流浪黑洞并不容易被观察到,其观察难度要比流浪恒星甚至流浪行星都要难的多。
该研究团队是2011年开始观测这颗流浪黑洞的,但当时并没有注意到那里有一颗黑洞,因为它也是根本看不到的,其实至今也没看到它的真实样子,这黑洞仍然是连个影子都没有,但却又可以能过一种现象确定它是真实存在的。
那又是如何发现它的呢?在2011年时,科学家只是发现一颗恒星的亮度无缘无故地增强了,当时还以为是恒星本身的活动造成的,通过持续的观察又发现并不是这样,在进行了持续6年的监测之后,他们通过这颗恒星及其周围天体的亮度和位置等的奇怪变化,判断出只有微引力透镜效应的存在才能出现这种情况,于是认为是该恒星发出的光线被其前方(靠近观察者方向)一个看不见的天体弯曲了,而由于这个天体又是看不见的,因此认为它明显是个黑洞,而后又通过引力透镜的强度等因素判断出该黑洞的质量大约相当于7个太阳。所以虽然这个黑洞连个影子都没有,但它的背景出卖了它。
这样质量的黑洞一般都是由大质量恒星发生超新星爆发后形成的,但也有可能是大质量恒星直接坍缩而成,所以常被叫做恒星级黑洞,恒星级黑洞的数量很多,有天文学家推论认为在银河系中至少就有100万到1亿个。
这样的黑洞对宇宙中有生命或者发展出文明的星球来说非常危险,因为它非常不容易被观察到,而且其引力超强,如果现在在太阳系附近有一个这样的黑洞,以目前人类的天文学观测水平也不能感知到它的存在,除非是像本文上面所讲的这颗被科学家偶然发现背景恒星的光线和位置的异常表现而发现的黑洞。
“引力透镜”观测方法很另类,但这样的方法也为科学家们观察其他黑洞提供了新途径,特别是可能存在的对太阳系有潜在危险的黑洞,观察到它们很有必要,虽然之前太阳系没有近距离受到过黑洞的影响,但并不代表以后也不会,而且一旦出现,就很可能会对整个太阳系造成颠覆性毁灭的危险,所以观察黑洞的存在也是人类必须要做的功课,掌握黑洞的动向对人类来说具有十分重要的.意义。
科学家首次观测到“流浪黑洞”3早在上个世纪早期的时候,爱因斯坦就曾经预言过宇宙中“流浪黑洞”的存在,现如今,百年过去了,人类终于发现了宇宙观测史上的第一个“流浪黑洞”——一个距离地球5200光年,正在“龟速前进”的黑洞,这也意味着,爱因斯坦的预言,再一次成真了!
那么,什么是“流浪黑洞”呢?
流浪黑洞,是爱因斯坦在研究宇宙中空间结构的时候,假想中的一种黑洞类型,我们都知道,黑洞本身是不发光的,都是在它们活动的时候,才会通过检测到黑洞周围释放出的X射线,来确认它们的存在。
而“流浪黑洞”则可以看作是黑洞中的“濒者”,它们基本上已经不会再释放出任何的X射线,因此,理论上来说,宇宙中很可能存在着大量的“流浪黑洞”,但是人类却无法探测到,这也为我们研究“流浪黑洞”增加了不小的难度。
那么,黑洞又是怎么开始“流浪”的呢?研究者认为,这些“流浪黑洞”都是银河系早期的产物,它们最早诞生于一个个矮星系之中,之后,因为周围的气体耗尽,所以,就被踢出了原有的星系和位置,成为了宇宙中的“孤独流浪者”。
显然,这样的没有固定位置的黑洞,对于地球而言,也是存在着一定的威胁,所以,在爱因斯坦提出了“流浪黑洞”的猜想之后,就有不少研究者希望可以尽快确认“流浪黑洞”的存在与否,对它们进行深入研究,看看在地球的周围,是否也存在着这样的“隐身者”。
那么,这一次的“流浪黑洞”又是如何被确认的呢?
这就需要从2011年开始说起了。在上个世纪,人类的科学技术水平,是根本无法去寻找“流浪黑洞”的,因此,只能通过分析望远镜的观测数据,寻找疑似“流浪黑洞”的可能性。幸运的是,在2011年,美国的哈勃望远镜,发现了一颗奇怪的恒星,这颗恒星在持续6年的时间里,经常会没有任何原因地突然就变得异常明亮。
于是,研究者猜测,极有可能是它的周围,存在着一个黑洞,于是,就对它进一步进行观测分析,而后续的观测结果也非常令人意外,因为这颗恒星竟然也不断改变着自己的位置,这是什么概念呢?简单来说,就好像是有一股看不见的力量,在牵引着它一般。
最终,又经过了4-5年的研究,科学家们才确认了这个“流浪黑洞”的存在,现如今,对于这个“流浪黑洞”的数据了解,也变得更为全面,研究者称,它是一个移动速度约为太阳六分之一的“龟速黑洞”,质量大约是塌秧的7倍,可以看出,它的前身是一颗恒星级的黑洞,而且很可能是宇宙中最早的恒星之一。
那么,“流浪黑洞”有没有威胁?如果地球周围发现“流浪黑洞”该怎么办?
这个“流浪黑洞”的移动速度,大约是每秒45公里,而它和地球之间的距离,则为5200光年。这是什么概念呢?
正常情况下,光的移动速度,是每秒30万公里,约等于这个“流浪黑洞”的6667倍。显然,这个“流浪黑洞”对于地球是没有威胁的。
但是,由于研究者猜测,宇宙中有很多的“流浪黑洞”,而且因为它们的“不可见”,这也导致极有可能在太阳系的周围,也存在着这样的一个“流浪黑洞”,那么,如果未来有一天,真的发现了一个闯入太阳系的“流浪黑洞”,我们又有没有威胁呢?
如果这个“流浪黑洞”抵达了太阳系边缘,那么,在它的引力作用下,太阳系的天体轨道,就会变得非常不稳定,而当它闯入太阳系,伴随着不断朝着太阳系内部前进,太阳系的行星,也都会从外到内,逐一被它吸引过去,一直到整个太阳系,都和这个“流浪黑洞”形成互相绕行的局面。
当然,这并不是最终的结局,因为很快,太阳系内的天体,就会逐渐彻底失去自由,或者被甩出去成为“流浪天体”,或者是被惨烈地吞噬掉,而在那之前,地球就已经迎来“世界末日”了,人类如果无法逃离,是很难幸免的。
一直到最后,整个太阳系就只剩下太阳一颗恒星,然后就好像上文中我们提到过的,那颗亮度突然变化的恒星一样,在这个“流浪黑洞”的作用下,被牵引着一路前进,最终目的地是哪里,也就不得而知了。
霍金的生平与成就
物理学家霍金(StephenHawking)是20世纪最伟大的科学家之一,他为人类对宇宙的认知做出了巨大贡献。霍金于1942年出生在英国牛津,他在牛津大学学习物理学,并在剑桥大学获得博士学位。然而,在21岁时,霍金被诊断出患有肌肉萎缩性侧索硬化症(ALS),这是一种罕见的进行性神经系统疾病,导致他逐渐失去行动能力。
尽管身体状况恶化,但霍金的思维能力却没有受到影响。他通过使用电脑辅助设备,以及与同事合作,继续进行研究和发表论文。霍金的研究领域涉及广泛,包括黑洞、宇宙起源、时间旅行等。他的著作《时间简史》成为畅销书,并使他成为公众人物。
探索宇宙的奥秘:霍金的理论和实证
1.理论物理学的突破
霍金在理论物理学领域做出了多项突破性贡献。其中最著名的是他的黑洞理论。黑洞是宇宙中一种极为奇特的天体,它的引力极强,甚至连光也无法逃脱。霍金提出了黑洞辐射理论,即黑洞并非完全黑暗,而是会发出微弱的辐射。这一理论打破了以往对黑洞的认知,对宇宙学研究产生了重大影响。
此外,霍金还提出了宇宙起源的理论。他认为,宇宙起源于一次大爆炸,即大爆炸理论。根据这一理论,宇宙在大约138亿年前由一个极为热密的点开始膨胀,形成了我们今天所看到的宇宙。这一理论得到了大量观测数据的支持,被广泛接受。
2.实证研究的突破
除了理论突破,霍金还进行了一系列实证研究,以验证他的理论。其中最著名的是他对黑洞的研究。虽然黑洞本身无法直接观测,但黑洞周围的物质会产生辐射,这种辐射被称为霍金辐射。霍金提出了一种实验方法,通过观测黑洞附近的辐射,来验证他的黑洞理论。这项实验被认为是对霍金理论的重要验证。
此外,霍金还利用他的电脑辅助设备进行了大量的计算和模拟实验。他通过模拟宇宙演化的过程,研究了宇宙中的各种现象,包括星系的形成、恒星的演化等。这些实证研究为我们对宇宙的认知提供了重要的支持。