为什么黑洞有颜色?
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黑洞并不是因为是黑色的才被叫做“黑洞”,而是因为黑洞的引力强大到在其“事件视界”内的光线也无法逃逸,人类现有的观测手段无法直接观测到黑洞,在光学成像上就像是一片完全漆黑没有任何色彩的区域,因此才被称为黑洞。
黑洞也不是一个真的洞,至少不是我们常识中认知定义的洞,硬要说的话,黑洞可以理解为整体平坦的宇宙时空平面上的一个深度无法测量的“洞”,使得周围时空被拖拽向黑洞,宏观上的表征就是黑洞周围的物体受到黑洞的吸引。
这也不过是万有引力的一种解释,大质量天体的周围都存在着这样的“引力势阱”,牵引着其他天体做出了各种运动,只不过特殊的一点是一般的天体的“引力势阱”有着可计算出来的逃逸速度,而黑洞因为其引力太强,一旦越过“事件视界”,任何粒子和光都几乎不可逃逸。
也许你还想知道地球的半径的知识介绍。
宇宙中的黑洞是黑色的吗?
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黑洞是因为连光都无法从黑洞里逃出来,说以我们看不到任何光从黑洞那里出来。这种“颜色”就跟把你关在小黑屋里,不让任何光进来看到的东西是一样的。
黑洞是黑的吗?为什么那么黑?
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黑洞是黑的吗?为什么那么黑?
黑洞是宇宙中最为特殊的一类天体,因为我们无法像其它恒星或者行星那样直接可以观测到它们,只能借助于受它们引力影响的其它天体或者物质的运动规律来进行间接观测。从表面字义上看,黑洞似乎是一个“黑咕隆咚”的洞,实则不然,我们之所以将其定义为“黑洞”,不是说它的颜色是黑色,而是由于其巨大的引力作用,连光都释放不出来,从某种意义上来说,黑洞代表着“虚无”,什么也没有。
黑洞的由来
关于黑洞的产生,科学界目前认为它的形成前期过程,和其它恒星,比如中子星、白矮星等基本一致。而恒星的发展演化结果,用最简单的几句话描述,就是恒星从壮年到衰老时,其中心核聚变反应所产生的辐射压,能否支撑住自身外壳的巨大重量。在恒星处于主序期时,内核聚变产生的辐射压与外壳重力相平衡,恒星无论从体积,还是释放的能量都是基本稳定的。而一旦内核进行核聚变的原料不足,向外的辐射压支撑不住外壳向内的重量时,就会发生坍缩,直至内核压力加大、温度持续增高引发新物质的核聚变,使两个力之间重新进行平衡。
当恒星的质量较小时,其内核的温度即使在坍缩之后也不足以支撑新物质产生核聚变,那么最终将会演化为白矮星。而恒星末期残留质量仍然大于1.4倍太阳质量时,最后的塌缩结果则有几率变为中子星。如果末期恒星残留质量大于3.2倍太阳质量,内核向外的辐射压以及微观粒子的简并压,都不能再支撑自身向内的重力作用,那么,恒星就会发生最后一次大坍缩,所有物质都将向着中心挤压,形成体积几乎无限小、密度无限大的“奇点”。
黑洞的史瓦西半径
通常情况下,我们计算一个物体脱离一个星体所需要的最小速度,应用的是它上面的逃逸速度,即第二宇宙速度,其公式为:V逃逸=√(2GM/R),其中G为引力常数、M为该星体的质量、R为天体质心与物体质心之间的距离。比如,通过计算,我们可以得出一个物体在地球上的逃逸速度为11.2千米每秒、在木星上的逃逸速度为60千米每秒。星体的质量越大,物体脱离该星体所需要的最低速度也就越大。
光是一类特殊的物质,其运动速度在宇宙中是最快的。而黑洞作为另外一类特殊的星体,由于其巨大的质量,使得物体脱离其引力束缚的范围就非常大。作为光来说,由于黑洞的引力非常大,那么在理论上就有光也逃离不出去的极限区域,而这个区域科学界定义为黑洞的史瓦西半径,即逃逸速度等于光速时距离黑洞中心的距离,其推导出的计算公式为:R = 2GM/C^2。
任何物体包括光,一旦进入到黑洞的史瓦西半径之内,无论速度有多快,都会被黑洞的巨大引力吸进去,从而切断了外界与黑洞的一切信息联系,黑洞的无限“虚无”就此产生。
我们常见的黑色
在日常生活中,我们经常会发现黑色的物体,比如黑色的纸、黑板、黑油漆、黑黑的土地、黑色的汽车等等,这些物体之所以呈现黑色,主要是由于物体组成的分子能级有关。
太阳光线的组成,波长从短到长可以依次划分为:伽马射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波,波长越短,频率就越高,所携带的能量就也越高,我们能够用肉眼感受到的光线,是光谱中的可见光部分,它仅占到了太阳光线组成的很小一部分。在可见光中,从波长从短到长,又可以分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,我们能够看到五颜六色的物体,主要原因就在于它们吸收了大部分的可见光,反射后的某种颜色的单色光或者几个单色光组合形成的复合色光,决定了我们能够看到物体的最终颜色。
我们常见的黑色物体,由于微观组成的分子能够吸收所有的可见光,因此,人眼内的视网膜感光细胞接受不到任何色光的刺激,也就没有任何关于颜色的神经电信号传递给大脑,我们的大脑就判定该物体为黑色。物体颜色会随着周围光线的明暗程度、其它色光的干扰发生相应改变,比如我们将白色的物体放到非常漆黑的环境中,同样我们也看不到。
而在光线充足的环境中,我们之所以能够看到黑色物体,除了人眼感光细胞的作用之外,我们还可以通过物体与周围环境的反差进行判定。另外,自然环境中能够完全吸收光线的物体是不存在的,黑色物体或多或少地会反射出一些光线来,从而也使我们的眼睛能够观察到它们。
黑洞的“隐身术”
对比黑洞由巨大引力使光线逃逸不出来的特性,我们可以发现,这种情况与我们日常生活中看到黑色物体的原理是不一样的。黑色物体是由于内部微观粒子能级的作用吸收了所有可见光,而黑洞则是内部由于巨大的引力光线无法逃脱,二者有本质的区别。
黑洞很难直接被观测到的原因,除了这种对光线的巨大引力,使得我们接收不到黑洞发射出来的光线之外,还有一个重要原因,就是对空间的巨大弯曲作用。
光线沿直线传播是其最基本的属性之一,但由于任何有质量的物体,都会有引力场的存在,对周围空间具有一定的弯曲作用,在这种情况下,光仍然沿着两点间的最短距离进行传播,但是由于空间的弯曲,它走的将不是直线,而是曲线,只不过像地球这样的行星对于空间的弯曲作用非常有限,几乎可以忽略不计,因此很难发现。
而黑洞就不一样了,由于它的巨大质量,引力场非常强大,空间弯曲作用非常明显,即使被黑洞挡住的光线,在向着黑洞传播时,除一部分被吸入以外,还有一部分会通过弯曲的空间,绕过黑洞而地球传播过来,因此从地球看来,我们可以透过黑洞观察到它的侧面甚至背面的星空,感觉就像是黑洞不存在一样,这也是黑洞难以被发现的另一种绝技-“隐身术”。
谢谢你的问题!
黑洞黑的原因是由于黑洞的质量过于强大,以至于连光都无法逃脱。光不能从黑洞飞到我们眼睛里,自然我们就观察不到咯!我们观察不到,自然它就是黑的了呀!
黑洞是一种质量大的天体,由于质量过于强大,相应的引力也就过于强大。我们都知道光是以波的形式传播,以粒子的形式存在的(光的二线性)。光粒子根本无法逃脱这种强引力的约束,只能围绕着黑洞周围打转。这些在黑洞中的光只有在黑洞终结的时候,才会逃脱黑洞的约束。
我们都知道霍金的得意发现,那就是霍金辐射,霍金发现:黑洞中必须具有熵的存在,并且黑洞具有熵就必须向外辐射能量,才能满足热力学第二定律。因此随着黑洞的不断辐射,黑洞的质量将会减少,质量越小则引力越小,辐射出的物质将会增多。最后黑洞会在一次爆炸中消失,这就是黑洞的终结。
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黑洞有颜色吗?黑洞为什么“黑”?
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谢邀!首先,黑洞是否存在还不能肯定。因为相对论光速恒定假设并不一定符合客观实际。若此是假设错误的,时空与万有引力无关,则光线就不会被万有引力作用而弯曲,也就不会有黑洞的存在!其次,若真的存在黑洞,只要其周边视界外存在围绕其高速运动的物质时,这些物质就会发出辐射,部分辐射频率为可见光波段时,则就不会是黑的了。至于其外部发光的频率组合如何直接影响到其颜色。因此,除非黑洞周围没有任何物质被其约束在视界附近高速转动,这时就不会有任何光从黑洞位置上传递出来,但其在宇宙背景上应该会产生一定的影响,可能因遮挡其他天体百被发现。否则,就会有可见光,也就有一定的颜色。
关于相对论的可能错误可参阅本人以下文章:
黑洞是有发光的,只是它发的方向是在洞的立心两侧,而且不是可见光。
黑洞为什么是黑色的?
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黑洞没有颜色 因为你永远看不到 看到了就是人为作品
黑洞到底有多黑?
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黑洞到底有多黑?完全可以说它比黑还黑。
我们平时所见的黑色的事物,其实还都是有其光线可以被我们看到的,比如黑色的东西,实际上它们还都是可以反射一些光线可以目睹的,再如在伸手不见五指的黑夜里,没有星光和月光,也没有灯光,可以说是足够黑了,然而其实自然界中有很多的东西可以发出红外光乃至x光等光线,也有不少东西可以发出可见光,所以在黑夜里适应一会儿,我们的眼睛还是可以感知一些物体。
我们所能感受到的最黑的情景莫过于关在一个没有灯光并且没有任何光线进来的房间里,没有比这更黑的情景了吧!然而即使我们什么也看不到,实际上却还有房间内外的物体以我们自身热量发出的红外光,有些可以感知红外光的动物也是可以看到房间里面的物体的。
但是黑洞就不一样了,它黑到让我们看不到任何事物,不可能会发出红外光,x射线或者伽马射线,所有的电磁波在它附近都是会被它的强大引力场吸收到里面的,因此可以说它黑到让我们无法感知关于它的任何电磁波光线,比我们所知晓的“黑”都黑。
也许有的朋友会说,黑洞会有霍金辐射,但实际上霍金辐射对黑洞来说是非常微弱的,而且这一现象也只发生在黑洞的视界边缘部分,黑洞内部的事物还是无法看到,所以黑洞可以说是黑到超乎想象。
然而在我们的宇宙中,很有可能并不存在完全无法看到的黑洞,恰恰相反,它们反倒都是都十分明亮的,比如宇宙中最亮的天体Ton618就是一个黑洞,这又是怎么回事呢?
其实主要的原因还正是由于黑洞的引力场非常强大,宇宙中物质并不稀缺,所以黑洞无论处于哪里,都或多或少的有物质被其吸入,是物质在被吸入的过程中,会被其不断的撕裂分解,比如恒星行星等会被分散成气体团或者小块的岩石,然后再进一步撕扯成尘埃和气体,再将分子拉成原子,接着把原子拉碎,把物质撕扯成比夸克还要小的级别,在这一过程中,黑洞吸积盘的温度会高达几千上万亿开尔文温度,因此它可以发出极为明亮的光。
所以虽然理论上认为黑洞黑到什么也看不到,但是由于宇宙中的黑洞几乎不可能不吸收物质,所以它们也都在发光,只是由于质量大小和吸收物质的多少的不同,发出的光度也不同罢了。
谁说的?见过还是去过??
以上内容就是小编分享的关于黑洞的颜色是什么颜色.jpg” />