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恒星是怎么形成黑洞的,太阳燃料耗尽会不会变成黑洞?

2024-03-25科学

前言:

别看黑洞在科学家眼中是一种「理论天体」,但他的存在却极大的吸引了人类,尤其是诸如电影【星际穿越】【复仇者联盟4】等影视作品的强推,更是让黑洞深入人心。绝大多数人认为黑洞最终会把一切都吞噬,所以他们都会问一个问题,那就是太阳毕竟是一颗恒星,那他燃料耗尽之后会不会变成黑洞呢?

这个问题恐怕连学术界都令人措手不及,但铁杆支持者和反对者各执一词。这时,一位中国科学家做了一组「太阳若变黑洞」模拟实验,结果令人震惊,即便太阳变成黑洞,人类也不会受到威胁,关于这个话题我们不妨深入了解一下。

一、黑洞到底是什么?

1915年,爱因斯坦提出了广义相对论,一年后,德国天文学家卡尔·史瓦西遵循他的理论,根据爱因斯坦引力场方程,计算出了一个天体模型。

这个模型显示,若一个天体的质量被压缩到特定的临界半径,那么其周围就会产生奇异现象,即「事件视界」,此处的物质已经无法摆脱引力,即使是光也无法逃脱,而这个「临界半径」,也就是著名的史瓦西半径。

举例来说,若地球的质量被压缩至9mm的直径,那么就会形成一个微小的黑洞。可惜,这种用压缩的方法创造黑洞并不现实,毕竟在自然环境中没有这种极端的压缩工具。根据目前的认识,宇宙中的黑洞通常都是由恒星坍缩形成的。

恒星是宇宙中一种常见的天体,她通过核聚变不断释放能量,提供光和热,以维持自己的平衡。当恒星的核心燃料耗尽时,若她的质量足够大,就会发生坍缩并引发超新星爆发,之后形成黑洞,这就是黑洞的诞生之旅。

二、太阳能否变成黑洞?

黑洞的存在让它饱受争议,尽管其质量大、体积小、引力强,但它也不是无所不能,甚至并没有那么可怕。在这里,许多铁杆支持者和反对者「各执一词」,太阳万一变成黑洞会引发人类灭亡的争论也是颇具「热度」。

为解答这一问题,日前一位中国科学家在「太阳若变黑洞」模拟实验中,进行了大量有意义的探索研究,最终得出了令人震惊的结论,即便太阳毕竟成黑洞,人类也不会受到威胁。

这位科学家创造了一个「太阳变成黑洞」的模型,然后进行了大量的实验和计算,最后他发现,即便是在这种极端情况下,太阳会在黑洞的引力范围内「摆动」,而且它周围「吞噬」太阳系中行星的概率极低。

更不用说地球和人类了。这是因为太阳的质量并不足以形成一个黑洞,她的质量只有2*10的30次方,而形成黑洞所需要的最小质量是3倍太阳质量,也就是说,只有体积足够大的恒星在坍缩后才会形成黑洞。

若太阳的质量增加30倍左右,那么在她的生命周期结束时,她有可能坍缩成为黑洞,但这种情况几率极低。这就是说,即使太阳成为黑洞,它对人类和地球的威胁也是微乎其微的。

无论如何,黑洞的存在依然是一个无法解释的科学难题,它的探索之旅也充满了未知和谜团。相信随着科学技术的不断进步,人类终将揭开黑洞的神秘面纱,为我们的宇宙探索之旅增添新的精彩。