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黑洞是在我們宇宙中的什麼位置

生活 更新时间:2025-01-09 06:14:43

我們的宇宙就是一個巨大的黑洞,我們都生活在這個黑洞裡。

為什麼會有這樣的說法?聽我慢慢道來。首先我們來說說什麼是黑洞,黑洞是宇宙中一種客觀存在的天體,有在宇宙誕生之初形成的原生黑洞,這樣的黑洞通常十分龐大,大到可以主宰一個星系的運行,所以我們稱之為星系級黑洞。還有一些黑洞是在大質量恒星演化末期所形成的,它們要比前者小很多,我們稱之為恒星級黑洞。不管是星系級黑洞,還是恒星級黑洞,它們的力量都是十分強大的。因為本身質量巨大,所以物質不斷向中心坍縮,最終形成了一個密度無限大而體積無限小的點,我們稱之為奇點。

黑洞是在我們宇宙中的什麼位置(我們生活在一個黑洞裡)1

沒有人見過奇點,而且以後也不會有,因為奇點強大的引力使得周圍出現了一個極為強大的引力空間,在這個空間之内,逃逸速度超越了光速,即便是光也無法從中逃脫,所以這就形成一個完全不可見的空間,我們稱其為“史瓦西半徑”。

一個黑洞的史瓦西半徑有多大,這取決于黑洞的質量有多高,所以黑洞在吞噬物質的過程中,史瓦西半徑也會随之增大。現在我們明白了什麼是黑洞,那麼為什麼說我們所生活的宇宙就是一個黑洞呢?我們的宇宙大體由兩部分組成,即空間和物質,而空間顯然要比物質多得多,因為宇宙是極為空曠的。

黑洞是在我們宇宙中的什麼位置(我們生活在一個黑洞裡)2

作為一個恒星系,太陽系在宇宙中算是比較熱鬧的了,但真實的太陽系與我們在圖上看到的并不相同。

在圖片中,整個太陽系都可以畫在一幅圖上,但這不是真實比例,如果按照真實比例來畫,假定圖片中地球與太陽的距離為1厘米,那麼太陽系最外側的海王星就要畫到28厘米以外去了。太陽系尚且如此空曠,在太陽系之外、銀河系之外,特别是星系與星系之間空曠的地區,除了黑暗,幾乎什麼也沒有。那麼,如果我們将宇宙中所有的物質都擠在一起,會是什麼樣呢?這團物質會有多大呢?答案可能會超乎你的想象,因為僅僅是地球與月球之間的這點地方就足以裝下太陽系中所有的物質了。

黑洞是在我們宇宙中的什麼位置(我們生活在一個黑洞裡)3

當然,我們所說的将宇宙中的所有物質擠在一起,并不是簡單地将所有天體放在一塊,而是要讓它們從微觀層面真正擠在一起。

物質是由什麼所組成的?原子。氫原子組成氫元素,鐵原子組成鐵元素,不過原子并不是物質的最小單位,因為原子又是由原子核與核外電子所組成的。不過,你可不要以為原子的内部十分緊湊,宇宙有多空曠,它就有多空曠。如果将原子比喻為故宮,那麼原子核就是故宮中心的一個蘋果,而電子則是在故宮中遊蕩的幾粒塵埃。所以真正地擠在一起,不僅針對于宏觀層面,在微觀層面也要将這種空曠消除,這可能嗎?可能,隻要有足夠的力量就可以。

黑洞是在我們宇宙中的什麼位置(我們生活在一個黑洞裡)4

當一顆質量為太陽質量8到30倍的恒星燃料耗盡之後,失去了向外的輻射擴張壓,物質在中心的引力作用下急劇坍縮。

這股力量是非常強大的,在重壓之下,原子核外圍的電子會被擠壓進原子核内部,此時電子會與原子核内的質子發生結合,從而形成中子,所有的物質都會以這種形式被分解為中子的狀态并緊緊挨在一起,這就是中子星物質,而由中子星物質所組成的天體就是中子星。如果我們将整個宇宙的所有物質都聚在一起,那情況又會有所不同,因為質量太大了,遠遠超過了奧本海默極限,此時中子狀态也難以維持,物質會被撕碎為基本粒子的形态并向中心無限坍縮下去,于是一個巨型黑洞産生了。

黑洞是在我們宇宙中的什麼位置(我們生活在一個黑洞裡)5

由所有宇宙物質坍縮而成的黑洞,它的史瓦西半徑有多大?

要計算它的史瓦西半徑,我們隻需要知道這個黑洞的質量就可以了,這個黑洞的質量就是整個宇宙的質量,而整個宇宙的質量暫時沒有一個統一的數據,不過有一個由“WolframAlpha”所提供的參考數據,即可觀測宇宙質量為3.4x10∧54千克,據此計算出的史瓦西半徑為486.7億光年。有沒有發現什麼有趣的事?可觀測宇宙的半徑為465億光年,也就是說,由可觀測宇宙質量所計算得出的黑洞史瓦西半徑與可觀測宇宙的半徑竟然如此的接近,現在你明白為什麼說“我們都生活在一個黑洞裡”了吧。

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