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恒星是怎麽形成黑洞的,太陽燃料耗盡會不會變成黑洞?

2024-03-25科學

前言:

別看黑洞在科學家眼中是一種「理論天體」,但他的存在卻極大的吸引了人類,尤其是諸如電影【星際穿越】【復仇者聯盟4】等影視作品的強推,更是讓黑洞深入人心。絕大多數人認為黑洞最終會把一切都吞噬,所以他們都會問一個問題,那就是太陽畢竟是一顆恒星,那他燃料耗盡之後會不會變成黑洞呢?

這個問題恐怕連學術界都令人措手不及,但鐵桿支持者和反對者各執一詞。這時,一位中國科學家做了一組「太陽若變黑洞」模擬實驗,結果令人震驚,即便太陽變成黑洞,人類也不會受到威脅,關於這個話題我們不妨深入了解一下。

一、黑洞到底是什麽?

1915年,愛因史坦提出了廣義相對論,一年後,德國天文學家卡爾·史瓦西遵循他的理論,根據愛因史坦重力場方程式,計算出了一個天體模型。

這個模型顯示,若一個天體的品質被壓縮到特定的臨界半徑,那麽其周圍就會產生奇異現象,即「事件視界」,此處的物質已經無法擺脫重力,即使是光也無法逃脫,而這個「臨界半徑」,也就是著名的史瓦西半徑。

舉例來說,若地球的品質被壓縮至9mm的直徑,那麽就會形成一個微小的黑洞。可惜,這種用壓縮的方法創造黑洞並不現實,畢竟在自然環境中沒有這種極端的壓縮工具。根據目前的認識,宇宙中的黑洞通常都是由恒星塌縮形成的。

恒星是宇宙中一種常見的天體,她透過核融合不斷釋放能量,提供光和熱,以維持自己的平衡。當恒星的核心燃料耗盡時,若她的品質足夠大,就會發生塌縮並引發超新星爆發,之後形成黑洞,這就是黑洞的誕生之旅。

二、太陽能否變成黑洞?

黑洞的存在讓它飽受爭議,盡管其品質大、體積小、重力強,但它也不是無所不能,甚至並沒有那麽可怕。在這裏,許多鐵桿支持者和反對者「各執一詞」,太陽萬一變成黑洞會引發人類滅亡的爭論也是頗具「熱度」。

為解答這一問題,日前一位中國科學家在「太陽若變黑洞」模擬實驗中,進行了大量有意義的探索研究,最終得出了令人震驚的結論,即便太陽畢竟成黑洞,人類也不會受到威脅。

這位科學家創造了一個「太陽變成黑洞」的模型,然後進行了大量的實驗和計算,最後他發現,即便是在這種極端情況下,太陽會在黑洞的重力範圍內「擺動」,而且它周圍「吞噬」太陽系中行星的機率極低。

更不用說地球和人類了。這是因為太陽的品質並不足以形成一個黑洞,她的品質只有2*10的30次方,而形成黑洞所需要的最小品質是3倍太陽品質,也就是說,只有體積足夠大的恒星在塌縮後才會形成黑洞。

若太陽的品質增加30倍左右,那麽在她的生命周期結束時,她有可能塌縮成為黑洞,但這種情況機率極低。這就是說,即使太陽成為黑洞,它對人類和地球的威脅也是微乎其微的。

無論如何,黑洞的存在依然是一個無法解釋的科學難題,它的探索之旅也充滿了未知和謎團。相信隨著科學技術的不斷進步,人類終將揭開黑洞的神秘面紗,為我們的宇宙探索之旅增添新的精彩。