科学家实现了“人造超新星”,那“人造黑洞”什么时候才能实现?

来自:蜂蜜生活    更新日期:早些时候
宇宙黑洞的图片~

按照理论,由于光都会掉进黑洞中,准确地说是没有黑洞的照片的
一般可以根据其周围的物质看出哪里可能有黑洞
(不过黑洞有黑洞辐射,黑洞不黑)

简单的说,黑洞是星体的引力塌陷,也就是爆炸形成的。星体的引力塌陷后会形成一个奇点,奇点的质量很大,密度很高。
根据广义相对论,引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。
而恒星的半径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。
黑洞的形成与宇宙大爆炸有关,物理学家史蒂芬·霍金解释说,当一个”白洞”和一个“黑洞”与它们周围的环境达到热平衡时,白洞与黑洞会吸收和放射出等量的放射物,所以白洞和黑洞”是相互联系在一起的,很有可能将黑洞倒置过来就是一直在寻找的白洞了。

扩展资料:
在宇宙中有一些引力非常大却又看不到任何天体的区域,称之为黑洞。黑洞是位居宇宙空间和时间构造中的一些深不见底的类似井状的东西,具有极大的吸引力,包括光在内的任何物体都无法逃脱被吸入的命运。
这就使得人们对于黑洞的研究变得异常困难:它既不向外散发能量,也不表现出任何形式的能量,人们根本无法看到它。因此,人们对于黑洞的研究就象是对一种看不见的东西进行研究。
宇宙旋涡场按大小分为如下八种:
U旋涡场:又叫宇宙旋涡场,它的范围包括整个宇宙。
S旋涡场:又叫星糸团旋涡场,它的范围包括整个星糸团。
A旋涡场:又叫叫星系旋涡场,它的范围包括整个星系。
B旋涡场:又叫星团旋涡场,它的范围包括整个星团。
C旋涡场:又叫恒星旋涡场,它的范围被局限于恒星周围,包括所有行星的运行轨道。
D旋涡场:又叫行星旋涡场,它的范围被局限于行星周围,包括所有卫星的运行轨道。
E旋涡场:又叫卫星旋涡场,它的范围被局限于卫星周围。
F旋涡场:比E类旋涡场小的旋涡场。

太阳属于小质量恒星,目前处于青状年时期。恒星一生的历程由其质量决定。首先,质量越大,恒星寿命越短。其次,走向老年衰亡期时质量等级不同的恒星会走不同的路。
像太阳这样的小质量恒星会首先体积膨胀,变为红巨星,然后向内坍塌同时向外抛洒物质变为白矮星。而大质量的恒星则变为红超巨星,然后变为中子星。质量更大的恒星才会变成黑洞。太阳质量还不够大,所以就不会变成黑洞。
按组成来划分,黑洞可以分为两大类。一是暗能量黑洞,二是物理黑洞。暗能量黑洞主要由高速旋转的巨大的暗能量组成,它内部没有巨大的质量。巨大的暗能量以接近光速的速度旋转,其内部产生巨大的负压以吞噬物体,从而形成黑洞。
暗能量黑洞是星系形成的基础,也是星团、星系团形成的基础。物理黑洞由一颗或多颗天体坍缩形成,具有巨大的质量。
当一个物理黑洞的质量等于或大于一个星系的质量时,我们称之为奇点黑洞。暗能量黑洞的体积很大,可以有太阳系那般大。但物理黑洞的体积却非常小,它可以缩小到一个奇点。 ;另外还有白洞与之相对。
参考资料:百度百科——宇宙黑洞论

天关客星

如果要论天文观测的记录,古代中国的天文观测记录大概是放眼古代中国记录最全,最详细的。在这详尽的记录当中,有一类天体被称为:客星。这里的“客”就是用的“客人”的字面意思,意思是这种天体极少出现。如今我们知道,这类天体实际上可能是彗星、行星或超新星。其中,超新星是极其少见的。

1054年,北宋时期就记载了一颗“天关客星”,它就是一颗超新星。根据记录推断,当时有23天的白天是可以直接看到它的,而在夜晚当中有22个月是可以看到它的,这颗天关客星超新星爆炸后,最终形成了蟹状星云,如今还能被我们观测到。

由于超新星十分罕见,即便是查遍古代的天观测记录,我们也找不到太多相关的记录。即便是到了近代都是如此,能够在有生之年多观测几个超新星对于相关的天文观测者而言无异于是恩赐。

正是因为超新星这样的特点,就有科学家在想:是不是可以在实验室里创造出一颗超新星?

要知道超新星爆炸的亮度是可以媲美一个星系的,是极其剧烈的反应,要在地球上造出一颗超新星是无比艰难的。但是有一个科研小组最近对外宣布他们实现了人造超新星。那到底是咋回事呢?

超新星到底是什么?

要了解这个问题之前,我们就得先搞清楚:什么是超新星?超新星有什么用?

简而言之,对于超新星的研究有利于人类探索元素的起源。我们都知道,万物都是粒子构成的。夸克会构成质子和中子等粒子,而质子和中子会构成原子核,原子核和电子会构成原子。原子分了很多种,我们称之为元素,并且科学家搞出了一张“化学元素周期”。

可是问题就来了,这化学元素周期表上的元素到底是咋来的呢?

按照我们如今的理论,我们知道氢元素和绝大多数的氦元素都来自于宇宙诞生的早期,它们是元素周期表最靠前的两个元素,也是宇宙中的大多数。那其他的元素是咋来的呢?

有四位科学家曾经试图想要推翻宇宙大爆炸理论。他们想要证明宇宙一开始就有其他的元素。结果,在详细地分析之后,他们发表了著名“B^2FH”理论,这里的字母是四位科学家名字的首字母,其中有两个科学家的首字母是“B”开头,所以用“B^2”来表述。这个理论让我们清楚了元素的起源。具体来说是这样的,宇宙中有一类庞大的天体叫做:恒星。

恒星内核会发生核聚变反应,由于宇宙中绝大多数的元素都是氢元素和氦元素,而且氢元素尤其多。于是,恒星内核一开始都会进行氢原子核的核聚变反应,生成氦原子核。

如果恒星的质量足够大,那么就可以进行下一步核聚变,也就是氦原子核的核聚变反应,生成碳元素和氧元素。我们会发现,随着反应的推进,生成的元素的原子序数越来越大。

只要恒星的质量足够大,这样的情况可以一直持续到铁元素,铁原子核是最稳定的原子核,如果要让铁原子核进行反应需要巨大的能量。只有质量达到8倍太阳质量以上的恒星才有可能促发这个反应,这个时候就会发生剧烈的爆炸,这也就被我们称为超新星爆炸。

超新星爆炸堪称宇宙奇观,整个过程会向外释放巨大的能量。而在这个过程中,还会生成很多原子序数比铁元素大的元素原子核。因此,对于超新星的研究,可以很有效地帮我们了解“元素的起源”问题。要知道,人体当中有许多元素的原子序数都很大,搞清楚超新星爆炸,其实也可以搞清楚:我们人类到底从哪儿来?

不过,宇宙中如今大多数的恒星都属于小质量恒星,能够发生超新星爆炸的大质量恒星很少。因此,我们能够观测到并且可以加以研究的超新星爆炸比较少(也就是距离我们比较近的超新星)。

人造超新星

1980年,一位叫做帕克(Park)的研究生很幸运,她观测到了一颗在银河系的超新星。她所在的IMB探测器就捕捉到了超新星爆炸后传播出来的粒子,这次观测帮助科学家了解到了很多关于超新星的信息。

这一晃30年过去了,帕克已经成为了一位资深科学家,但是她在过去的30年内就没有再遇到这样的好事。

于是,她一直在试图用人工的手段来探索超新星。科学家们原本就考虑过用多束高强度的激光来模拟超新星爆炸的环境,但是一直苦于无法实现。

帕克领导的小组用192束的超强激光聚焦在很小的空间内产生超高能量密度,以此模拟出了同等能量密度的超新星爆炸环境。其中使用到的192束的功率达到了500万亿瓦的功率,这样的耗电量只需要一瞬间就可以消耗掉整个美国总功耗的千分之一。

这实验是相当的费电,所以只进行了很短的时间。在短短的时间内,帕克领导的小组做了详尽的观测和记录,并希望能够从这次模拟实验中获取到超新星是如何产生高能粒子的原因?

也就是说,人类已经可以在实验室当中模拟出超新星爆炸的环境。实际上,类似的操作在科学界还有很多,比如,欧洲核子研究组织就一直在尝试利用大型强子对撞机(LHC)来模拟宇宙大爆炸早前的环境温度,以此来了解宇宙早期的演化。

要知道,超新星爆炸只是大质量恒星演化到生命尽头之前的“回光返照”。

超新星爆炸之后,恒星的内核如果质量超过1.44倍太阳质量,小于3倍太阳质量,它就会变成中子星;

如果恒星的内核大于3倍太阳质量,它就会形成黑洞。中子星和黑洞是宇宙中最恐怖的两种天体,它们十分致密,如果普通的天体遭遇到它们都会被吃掉。

至今我们对它们还是知之甚少,因此在未来如何也能够在实验室里模拟出中子星或者黑洞,很有可能会对现代物理学产生重大影响,甚至会引发物理学革命。不过,这两种天体都太过恐怖,如果太小了,黑洞会因为霍金辐射而瞬间蒸发,如果太大了,地球可能会直接被吞噬掉。



至今我们对它们还是知之甚少,因此在未来如何也能够在实验室里模拟出中子星或者黑洞,很有可能会对现代物理学产生重大影响,甚至会引发物理学革命。不过,这两种天体都太过恐怖,如果太小了,黑洞会因为霍金辐射而瞬间蒸发,如果太大了,地球可能会直接被吞噬掉。

按照目前的科技技术来看的话,人造黑洞是不可能实现的,但是在几十年以后就说不准了,因为目前科学家还无法完全了解黑洞的结构。

有空看一下我的文章《宇宙空间中的真假"黑洞"》、《为什么说"引力波"并不存在?》…………,百度一下"在灵镜湖追星的碧玉兰"即可。

人造黑洞很可能在几百年或者上千年以后才能实现,因为现在以我们的科学技术并不能够完成人造黑洞。


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