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說起來它們(men) 似乎都是洞,但它們(men) 是兩(liang) 種不同的洞。一個(ge) 是真洞,一個(ge) 是假洞。要知哪個(ge) 是真洞哪個(ge) 是假洞,看了就知道。
它們(men) 的相同之處就都是極端引力導致的結果。
這兩(liang) 個(ge) “洞”都是愛因斯坦引力場論預言的存在,是無限引力導致的必然結果。現在黑洞已經證實真實存在,並且被全球科學家聯合拍攝了其真容,就是那顆M87黑洞照片。但蟲洞至今還存在於(yu) 理論中,沒有發現真實存在。
由此有了一些爭(zheng) 議,有人認為(wei) 蟲洞是不存在的,也有人認為(wei) 黑洞和白洞就是蟲洞的進口和出口。但問題是,白洞迄今為(wei) 止也沒有被發現。
黑洞的形成機製
黑洞形成機製主要是物體(ti) 質量受到極端壓縮,一直壓縮到自己的史瓦西半徑內(nei) ,就會(hui) 成為(wei) 一個(ge) 黑洞。所謂史瓦西半徑是愛因斯坦引力場的一個(ge) 精確解,就是在極端引力下一個(ge) 必然結果。這個(ge) 理論是卡爾·史瓦西在1916年愛因斯坦廣義(yi) 相對論發表不久發現的。
史瓦西半徑是每個(ge) 物體(ti) 都具有的一個(ge) 臨(lin) 界點,隻要有足夠的壓力將自己壓縮到這個(ge) 臨(lin) 界點以內(nei) ,就會(hui) 成為(wei) 一個(ge) 黑洞。現在宇宙天體(ti) 達到這種極端壓力的有兩(liang) 個(ge) 途徑:一個(ge) 是大質量恒星核心極端引力收縮壓,會(hui) 導致核心物質極端致密;另一個(ge) 就是極端致密天體(ti) ~中子星,質量達到奧本海默極限,也就是約3個(ge) 太陽質量時,就會(hui) 繼續坍縮成一個(ge) 黑洞。
形成黑洞的恒星質量一般需要太陽質量的30倍以上,形成中子星的恒星質量一般要達到太陽質量的8倍以上。30倍太陽質量以上恒星發生超新星大爆炸後,極端壓力會(hui) 將已經極端致密的核心直接壓縮進自己史瓦西半徑,就可能會(hui) 留下一個(ge) 3倍以上太陽質量的黑洞;8倍太陽質量以上的恒星超新星大爆發後,核心可能會(hui) 留下一個(ge) 太陽質量1.44倍以上的中子星。
中子星由於(yu) 具有極端引力,會(hui) 將周邊恒星物質吸附到自己身上,不斷增加質量,當質量達到達到奧本海默極限時,依靠中子簡並壓就無法支撐自身引力收縮壓了,就會(hui) 坍縮成一個(ge) 黑洞。
史瓦西半徑怎麽(me) 理解
當物質被極端壓力壓縮進入自己的史瓦西半徑後,就會(hui) 出現奇異現象:所有物質將無限坍縮到核心一個(ge) 體(ti) 積無限小的奇點上,而在奇點周圍形成一個(ge) 什麽(me) 也沒有的極端扭曲空間,這個(ge) 球形空間就是史瓦西半徑,又叫事件視界。
在這個(ge) 球形空間裏,引力達到無限大,任何物質都無法逃脫,包括每秒約30萬(wan) 千米的光。
史瓦西半徑的大小與(yu) 質量成正比,計算公式為(wei) :R=2GM/C^2。這裏的R表示史瓦西半徑,G為(wei) 引力常量,M為(wei) 物體(ti) 質量,C為(wei) 光速。根據這個(ge) 公式,可以從(cong) 物體(ti) 質量,計算出其史瓦西半徑;也可以從(cong) 觀測到的史瓦西半徑,計算出物體(ti) 的質量。
任何物體(ti) 都有自己的史瓦西半徑,如太陽的史瓦西半徑為(wei) 2952米,地球的史瓦西半徑約為(wei) 9毫米,一個(ge) 原子的史瓦西半徑約為(wei) 1.48*10^-37米。
理論上可以有極小的黑洞,宇宙大爆炸時可能產(chan) 生過許多極小的原初黑洞,但根據黑洞蒸發理論,越小的黑洞蒸發越快,越大的黑洞蒸發越慢,因此那些原初黑洞很可能蒸發殆盡了,現在宇宙中沒有發現這些黑洞,最小的恒星黑洞也大於(yu) 3個(ge) 太陽質量。
而1個(ge) 太陽質量的黑洞蒸發殆盡需要10^64億(yi) 年,10億(yi) 噸質量的黑洞史瓦西半徑隻有1.48*10^-18米,蒸發卻要萬(wan) 億(yi) 年,而千噸級黑洞蒸發隻要1秒鍾,原子級黑洞瞬間就沒了,因此這類小黑洞無法對人類造成影響。
大質量黑洞永遠吃不飽
黑洞的主要功能就是吃掉各種物質,而且永遠也吃不飽。越大質量的黑洞吃東(dong) 西越快,一旦進入了其史瓦西半徑極端引力場,任何物質都無法逃脫。現在已發現最大質量黑洞編號為(wei) SDSS J073739.96+384413.2,其質量是太陽的1040億(yi) 倍,相當半個(ge) 銀河係的質量!
被科學家們(men) 拍出第一張照片的黑洞叫M87黑洞,是太陽質量的65億(yi) 倍,每10年可以吞下一顆太陽質量;最近發現一個(ge) 340億(yi) 倍太陽質量的7黑洞叫J215,每天都可吞噬1個(ge) 太陽質量。要知道太陽質量為(wei) 1.9891*10^30kg,相當33萬(wan) 個(ge) 地球質量。
蟲洞形成機製
蟲洞的形成也是基於(yu) 引力場,但蟲洞不像黑洞是一個(ge) 天體(ti) 實體(ti) ,而是一個(ge) 由於(yu) 時空強力扭曲形成的空洞,這個(ge) 空洞是一個(ge) 時空隧道,讓兩(liang) 個(ge) 相隔遙遠的時空變得更近,讓時空旅行成為(wei) 可能。蟲洞的概念最早由奧地利物理學家路德維希·弗萊姆提出,後來由愛因斯坦和納森·羅森將其納入引力場理論中,又被稱為(wei) 愛因斯坦~羅森橋。
因此蟲洞是一個(ge) 空洞,是一個(ge) 時空隧道或者說連接時空的橋梁。
在我們(men) 宇宙中,充滿著各種各樣的天體(ti) ,它們(men) 的質量和運動擾動著周邊時空,這些看不見的時空我們(men) 可以想象為(wei) 大海,由於(yu) 天體(ti) 的擾動在這片大海中存在著許多漩渦,這些時空漩渦中心有時會(hui) 產(chan) 生一個(ge) 小洞,直通水底,如果人們(men) 從(cong) 這個(ge) 孔中鑽入,就能夠更快到達水底。
這種時空漩渦會(hui) 將兩(liang) 個(ge) 相隔遙遠的空間連在一起,如果能夠進入這個(ge) 時空隧道,就像火車鑽山洞一樣,無須提升速度,也能夠更快到達遠方目的地。還有的認為(wei) 這種時空隧道可以連接平行宇宙,從(cong) 而跨越宇宙界限。
蟲洞還是虛構,黑洞早就被發現
到現在為(wei) 止,蟲洞並沒有被發現,而黑洞早就已經證實存在了。2017年,科學家們(men) 還為(wei) 遠在5500萬(wan) 光年的M87黑洞拍攝了照片,看到了黑洞的真麵目。黑洞的發現和研究,讓愛因斯坦廣義(yi) 相對論的預言又得到了一次證實,讓許多科學家獲得了諾貝爾獎。
總體(ti) 上說,黑洞是一個(ge) 單個(ge) 天體(ti) 實體(ti) ,而蟲洞隻是一種時空現象。因此蟲洞與(yu) 黑洞完全不是一碼事,就像廚師和理發師一樣,一個(ge) 為(wei) 人們(men) 提供食物,一個(ge) 為(wei) 別人剪頭,你說誰更厲害?
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