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假如有一艘坚不可摧的宇宙飞船,一路飞进黑洞会看到什么?

黑洞是国际中最漆黑的天体,由于它引力强壮到连光都无法从其视界内逃逸,因而咱们不可能直接观测到它,假设有一艘无比巩固的国际飞船从外部飞向黑洞,一路上咱们究竟能看到什么样的风光?

黑洞不宣布任何光,那么它究竟是怎样被发现的?

其实黑洞并不是被发现的,它从前仅仅科学家用数学推导出来的东西,原理其实很简略,假设当一个物体的质量大到在其直径内连盘绕速度到达光速都无法逃逸时,那么这个物体就会构成黑洞!怎样来了解这个问题呢?

这需求牛爵爷出来解说下,由于最早地球的盘绕速度公式是他提出来的,了解起来真实十分简略,地球有引力,而且地球是一个球体,那么制作一个“离心力”与它抗衡,当离心力等于引力时的速度便是盘绕速度,地球的盘绕速度是7.9千米/秒!

但当地球的直径缩小到18毫米,质量却不变时,那么在地球表面即便便是光速也无法逃逸,光速引起的“离心力”只和引力持平,而光速则是国际中有质量物质运动速度的天花板,在地球打破18毫米直径时,这个球体将无可避免的坍缩为黑洞,由于光速运动都撑不住了嘛!

上述方法来了解黑洞的原理并无什么问题,但当年史瓦西但是十分困难从爱因斯坦的相对论中推导出史瓦西度规的,由于改动的不仅仅速度与质量,还有时空,牛顿经典力学无法描绘时空之间的联系,而广义相对论则信手拈来!

核算得到黑洞,怎样来发现它?

黑洞是核算出来的,那么如何来发现它呢?其实也简略,它仅仅无法直接观测,但它会影响周围的时空和天体,前者能构成引力透镜效应,后者则会构成吸积盘和影响周围天体运动轨道,其间吸积盘和运动轨道两项,几乎便是监测黑洞是否存在的最常用工具!

原恒星、白矮星、中子星和黑洞都会构成吸积盘,但它们宣布的各个波段的电磁波重量是有不同的,黑洞的硬X射线波段更高,比方在承认银心黑洞过程中,X射线耀斑是严重依据之一!另一个则是银心黑洞外围恒星的运动,从1995年开端,ESO的科学家就追寻了银心部分恒星的轨道,其间就与S2在短短16年间就盘绕了该看不见的天体一周,使得科学家能够准确测量出这个看不见的天体质量!

请注意S0-2的轨道

竟然高达400万倍太阳质量,毫无疑问这是一个黑洞!而且在历经数十年的观测中还发现了一颗已知银河系中速度最高的恒星S4714,公转极速高达2.4万千米/秒,到达了光速的8%,单单是速度的相对论效应就现已十分显着了!

而2019年4月10日则发布了EHT事情视界望远镜对M87*黑洞的直接成像,虽然咱们看不到黑洞的形象,但在那个吸积盘中心,咱们知道这儿躲藏了一个65亿倍太阳质量的黑洞!

假设乘坐飞船进入黑洞,咱们一路上会看到什么风光?

黑洞没有直径,它的中心只要一个奇点或许奇环,而在它的史瓦西半径处则是它的事情视界,之外是国际,之内这是黑洞的国际,在视界这个范围内,科学家一切的信息都无法来自观测,只能依据现有的物理常识推导,由于没有任何信息能够从视界内逃逸,所以无法从观测得知。

在挨近黑洞的过程中,首要将会看到黑洞的吸积盘,由于超大质量的黑洞吸积盘会十分大,比方M87*的吸积盘在500亿千米以上,所以它在很远的方位就能看到它!假如没有吸积盘,那么挨近它时分能观测到引力透镜效应,如下图:

别的有一个现实要阐明下,由于时空曲率的影响,咱们看到的黑洞直径添加快度会比其他天体要高一些,还有看到的吸积盘色彩是偏红的,由于引力红移!还有个风趣的现象,即便从吸积盘面上挨近,咱们也能看到整个吸积盘,由于引力曲折了光线!

旁边面看土星,光环有一部分是看不到的

黑洞的吸积盘是盘面的,但看起来却把黑洞包裹的结结实实!

这种黑洞画法是不对的

持续接近黑洞,会由于激烈的X射线和伽马射线辐射,所以有必要运用能屏蔽这些高能射线的设备!由于无限巩固,所以不必忧虑被黑洞的强壮引力撕裂!在接近视界而且经过的过程中咱们会有发现十分风趣的现象!

首要是黑洞的直径在视界中添加快度远超意料,这是时空曲率改动所造成的。

回望国际时星光会遭到黑洞引力加快,可见光会蓝移到紫外乃至X射线波段,也便是那些恒星看起来越来越白色、蓝色,终究微波布景辐射也能变成一片可见光,也便是说背面是一片亮光,犹如欢迎你进入阴间!

当飞船跨过视界的那一刻,国际再与你无关,再强壮的发动机也无法将飞船推离黑洞,由于有一个更费事的问题是想要外逃时却再也找不到出去的路,由于一切的途径都指向奇点!没有懊悔的时机,黑洞便是这样!

在外界观测者看来,飞船进入黑洞的一刹那会永久留在视界上,所以在外界观测者会以为你一向停留在这个状况,这点在《三体》里掩体的人工黑洞这个章节有描绘,各位有爱好能够了解下!还有黑洞内的时刻相对于外界是阻滞的,在外界看来,你就永生了!

终究飞船会到达奇点,一个时刻与空间以咱们难以了解方法存在的当地!

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