黑洞

黑洞

--上篇--

恆星的墳墓─黑洞簡介：質量大太陽四倍的星爆炸後，會急速坍縮成一個點，這點雖然只有幾公里大小，但質量卻是太陽的數十倍、數百倍、數千倍、數萬倍乃至數億倍，所以從假如從黑洞中取下米粒般大小的物質，便須幾萬艘輪船才拖得動；而黑洞極強的重力會使宇宙、時空塌陷，甚至破洞，故而周圍的時間場會不穩定。黑洞雖然無法看見(相關圖片僅是概念.想像圖)，但周圍有著極為強大的磁場-X射線，這磁場的引力非常非常強大，所有恆星都能吸入，就連光也能呀！

※X射線：也稱X光、艾克斯射線、倫琴射線，是一種波長範圍在0.01奈米至10奈米之間的電磁輻射形式。

※廣義相對論：愛因斯坦發布了他的”狹義相對論”，描述了物體在慣性參考系下的行為，使得牛頓運動定律能夠和電動力學相結合。狹義相對論為物理學製造了一個全新的突破，它完全改變了時間和空間的概念，但愛因斯坦認為，慣性坐標系並沒有優於其他坐標系，一切的物理定律應在任何參考座標系下皆成立，所有的變換應都是協變的，所以之後，”廣義相對論”發展出來，證明物質之間的引力來自於時空的彎曲，而在廣義相對論出現之前的200多年間，牛頓萬有引力定律被廣泛接受，它成功地解釋了物質之間的引力作用。牛頓的定律中，引力來自大質量物質之間的相互吸引。雖然牛頓也不知道這個力的本質，但它在描述運動時卻非常成功。這個廣義相對論，可延伸至量子力學、重力學、弦理論等等，而黑洞也是廣義相對論中所預言的天體。

(以下是相對論之相關圖解)

黑洞內外與相關名詞簡介

黑洞外，有個攝氏一億度的「吸積盤」，它會高速旋轉，將引力如漩渦般地將物質吸入。而外界者可見範圍的視線稱為「事件視界」，因而又稱「事界」或「視界」，視界所包住的時空對外界觀察者而言看起來是黑的，所以出現了「黑洞」一詞，事實上視界是一種時空的曲隔界線，指的是在事件視界以外的觀察者無法利用任何物理方法獲得事件視界以內的任何事件的資訊、或者受到事件視界以內事件的影響，因為即使速度快如光也無法出脫事件視界的範圍，而視界的地平線稱為「因果地平」。「奇異點」又稱「奇點」、「重力奇異點」、「引力奇異點」、「時空奇異點」，即「大爆炸」的起始點，宇宙可能是由這一點的大爆炸後而膨脹形成的，奇異點即是一個密度、時空曲率、熱量無限大，體積無限小的「點」，一切已知物理定律均在奇異點失效；另一種被廣義相對論所預言的奇異點類型是在一個黑洞的內部，恆星在向中心點塌縮會形成黑洞，在其內部會形成一個被視界覆蓋的奇異點，導致所有物質都流向這兒（如果此黑洞是旋轉的，視界則會消失，奇異點便直接可見，稱『裸奇異點』）。而當一個人進入黑洞附近時，會被引力拉扯並撕碎，也就是所謂的「拉麵條現象」，或是被奇異點絞碎等等；但若成功進入黑洞時，時間會一分一秒便慢且停滯，你會看見自己的後腦勺，而由於光線的曲折，你的眼前一切則是紅色的……

以下是黑洞大致構造、視界示意圖、奇異點示意圖、拉麵條現象、黑洞內部想像圖

黑洞在哪裏

根據天文學家所言，黑洞除了散部於宇宙外，還存在於銀河核心中，故而銀河核心會放射出一種強烈電波，這種情況稱為「活躍星系」；但至於後面所講的「蟲洞」便處於我們四周─時間與空間的皺褶、裂縫中，比中子和原子小的空間--量子泡沫內，所以若將它放大無限倍，不知情況會如何呢！

黑洞存在的證據-伴星

要如何發現黑洞呢？黑洞是看不見的，但總是會發現有引力和X射線的存在吧。沒錯！以天鵝座X-1星為例，我們首先發現這星不斷地在旋轉，且周圍有強大X射線，這星很可能就是被黑洞吞噬的巨星，這樣的星球稱為「伴星」，有了伴星，也就有黑洞的存在，而黑洞則會把星的熱量傳至吸積盤，故而吸積盤的溫度甚高。