银河系是太阳系的母星系,太阳系是地球的母星系。可以说,没有银河系,就没有太阳系,也就没有地球。那么人类也将不存在。
众所周知的事实是,宇宙中存在一个物体“黑洞”。银河系中心有这么一个庞然大物。黑洞在其视界内拥有所有的主导地位。事实上,银河系中所有的恒星、行星等等都在围绕着这个黑洞旋转。
而且黑洞可以无限吞噬周围的物体,那么这样下去的话,整个星系会被吞噬吗?
要回答这个问题,我们需要对黑洞有更深入的了解。在宇宙学中,黑洞本质上是高度压缩质量的集合。
简而言之,通过向恒星、行星或任何物体添加越来越多的质量,重力的本质会产生强大的拉力,甚至连轻粒子也无法逃脱。
光无法逃逸的点被称为“事件视界”,因为在这个视界或边界上,任何类型的信息都无法逃逸。在黑洞中心,所有质量都受到最大压缩,称为奇点。
压缩质量是什么意思?想象一下,如果我们用类似质量的黑洞取代太阳,地球仍将继续其轨道,就好像什么也没发生一样。
这样的情况会持续下去,直到有其他事情打破平衡。黑洞及其引力与其他天体没有太大区别。天体是质量,而黑洞只是更极端的质量集合。
关于黑洞,一般来说,我们分为三类:
恒星黑洞:这是最常见的形式。我们将它们定义为中等大小,它们通常质量约为太阳的20倍,直径约为15公里。
当一颗大质量恒星坍缩时,就会形成恒星黑洞,引发超新星,将恒星的一部分爆炸到太空中。
超大质量黑洞:您会在大多数星系的中心发现超大质量黑洞,它们的大小各不相同。它们的质量比恒星黑洞大得多,至少是质量的10万倍左右,甚至是质量的10亿倍。
它们与周围的星系同时形成。但它们形成的机制仍不完全清楚。也许它们一开始就像恒星黑洞,然后迅速以周围的混乱为食。但是,正如我所说,这仍然是一个悬而未决的问题。
原初黑洞:这是最小的黑洞类型,我们之所以这样称呼它们,是因为它们是在大爆炸期间诞生的。
他们所谓的存在是所有发生的混乱的结果。它们的大小不比原子大,质量不比山大,不可能比普通人大。
黑洞和奇点
根据广义相对论,黑洞的中心就是所谓的奇点。奇点具有无限的引力,此时我们的方程不再有效。
这意味着,从科学的角度来看,我们无法说出黑洞中心正在发生什么,除非我们知道那里有什么,我们的物理学无法描述或预测它。
关于奇点的猜测众说纷坛,但在这里我认为关于虫洞或者跨维度通道的猜测是非常可笑的,基本上是没有根据的。我们所能得出的结论是,我们对宇宙几何形状的理解被这些奇点所破坏。
我们缺乏理解,而且最有可能的是,这是一个未知的类别 - 质量的压缩,奇异物质的概念形式,或我们当前理解的其他逻辑延续。然而,我们不知道,也无法表达。
这个问题的解决方案将来自大统一方程,也称为“万物理论”。我们将通过量子力学和广义相对论的结合来发现这一点。
这些理论是描述量子和宏观世界的王者,但如果你把它们结合在一起,它们就会失败。
一旦这两个物理领域的完美结合完成,我们将能够更深入地探索这些奇点处发生的情况。然而,到目前为止我们还没有成功。
黑洞死亡的唯一可能:霍金辐射
如上所述,有了奇点,黑洞就仿佛拥有了无限吞噬的魔力。从这个角度来看,黑洞似乎并没有消亡。然而,著名科学家霍金提出了黑洞死亡的可能性,那就是霍金辐射。
什么是霍金辐射?想象一对虚拟粒子随机出现在太空中的某处。这事儿常常发生。我们称之为量子涨落。
这一对是彼此的毁灭者:负能量和正能量,加起来为零。它们突然出现又突然消失。
如果黑洞外部产生的一对虚粒子中的一对被吸引而另一对逃逸,如果是这种情况,逃逸的粒子获得能量,不需要湮灭其相反的粒子来逃逸。到无穷远。
从外面看,它看起来像一个发射粒子的黑洞。这个猜想后来被证实,这种辐射被命名为霍金辐射。
因为它向外带来能量,所以吸收了黑洞的部分能量,黑洞的质量会逐渐变小并消失;它也把信息向外带,所以不违反信息规律。这就是霍金辐射。
那些飞走的会被检测到有辐射,当然目前为止还没有成功检测到,但一般认为最终会被证实。
在我们的方程中计算这种现象,它将导致对空穴的净负能量影响。黑洞通过霍金辐射接收负能量,从而对黑洞内的所有正能量产生净负影响。
这实际上意味着,即使黑洞获得了破碎粒子,它仍然会失去能量。随着时间的推移(比如几千万年),所有粒子对的负面影响都会导致黑洞分裂,使黑洞缩小到完全消失的程度。
所以这是宇宙中唯一可以摧毁黑洞的东西。这将需要很长的时间,可能需要数万亿年,但根据这个尚未得到证实的假设,这将是不可避免的。
那么银河系中心的黑洞会吞噬银河系吗?
本文基于当前宇宙学中的一个常见模型,该模型描述了质量的增加如何加深黑洞的引力井并按比例扩大事件视界。这意味着我们的黑洞的大小有很大不同,但它并不像听起来那样具有吞噬性。
理论物理学权威Leonard Susskind提出了另一种观点(2018年提出的假设),即黑洞内部的膨胀比周围更多。
如果更多的额外质量不能转化为外径,这也意味着增长不会涵盖整个宇宙 - 即使它永远离开。即使所有东西都掉进去,这个洞仍然保持其有限的表观尺寸。
想象你的后院有一口井,它的深度无法测量,但无论它有多深,它都不会吸进房子里。只要它在花园中保持相同的直径,它的深度并不重要。
黑洞就是这样的。空间的几何膨胀可以发生在洞内,所以当我们漫步在洞外时,不会对我们产生意外的影响,就像漫步在花园里一样,有一个很深的洞。出色地。
银河系(包括太阳系)中的恒星都围绕银河系质心运行。超大质量黑洞位于质心。最终的结果是,星系中的恒星似乎绕着黑洞运行,但事实并非如此——它们只是绕着黑洞所在的位置运行。
如果不受干扰,轨道上的物体将无限期地保留在其轨道上。无论它是绕恒星、行星、黑洞还是其他物体运行,都不会有其他影响,物体将继续在其轨道上不受阻碍地移动。
这包括绕星系中心运行的恒星 - 如果不受影响,它们将继续绕轨道运行,永远不会落入星系中心的黑洞。
然而,我们的银河系拥有超过千亿颗恒星,它们都围绕着太空中的同一点跳舞。这两颗恒星经常相互靠近,扰乱彼此的轨道。
两者中较小的将获得动能,较大的将失去一些动能。这些破坏的最终结果是大多数物体(约 90%)最终将被抛出星系并独自留在太空中。剩下的东西最终会落入中央黑洞。
这个过程会发生得非常非常缓慢,可能需要数千亿年。但当它完成时,将不再有星系,只有超大质量黑洞散布在宇宙周围,中间只有死亡恒星的残余物。