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  • 1 # 郭哥聊科學

    非常感謝題主的提問,為小夥伴們貢獻了這麼有深度的話題。

    問題一:物質到達黑洞是如何減速的。

    還是先扔出回答吧,物質在到達黑洞的時候是不會減速的,只能繼續加速,直到落入黑洞。

    要回答這個問題我們需要來了解一個概念:事件視界。

    我們現在都知道電磁波在引力場中都是有引力紅移現象,從一個無窮遠的觀察者的角度看過去,會有一個半徑為r的一個曲面,在這個曲面上的電磁波的波長無窮大,頻率趨近於零,之中趨近於完全停止,這個面就被稱為無限紅移面。

    在史瓦西時空中,有可能存在一種特殊的超曲面(所謂的超曲面是四維時空中的三維曲面),它的法向量類光,也就是說,法向量的長度為零(發矢量本身不為零)。這種超曲面稱為零超曲面(或類光超曲面,或者是簡稱為零曲面),它的法向向量趟在它的切平面上,身兼二職,即是它的法向向量又是它的一個切向向量。

    事件視界簡稱視界,是一種特殊的零超曲面,它是保有時空的對稱性結構的特殊的零超曲面。

    上面這個圖是黑洞視界內、外的光錐圖,等r面的法向向量沿著r軸的方向。在黑洞外面,它在光錐外;在內動內部,它在光錐內。在黑洞表面(事件視界上)發矢量在視介面上,它同時是視介面的法向量和切向量。

    在視界之外的光錐,越靠近黑洞表面就越扁。在黑洞表面(視介面)上,光錐退化成一根線。到黑洞的內部,光錐橫過來了,隨著光錐靠近奇點,光錐由胖變瘦。

    咱們就用一個氫原子來舉例說明一下粒子是如何靠近黑洞並且穿過事件視界進入到黑洞的吧。參考上圖(視界內、外的光錐圖)。一個氫原子在黑洞的引力場作用下不斷的穿過等r面向著黑洞的奇點o靠近,從時空圖我們可以看出來,這個時候氫原子的速度不斷增加,在它運動方向上空間不斷縮小,直到黑洞的引力潮汐作用撕碎原子的時候,氫原子釋放出自己的能量,化做光子消失在視介面上(當然了吸收的也只是部分,另外一部分可以逃逸)

    第二個問題黑洞裡的粒子靠什麼規則和睦相處的?我能說自己不知道嗎?是真的不知道。

    從黑洞的形成過程來看,黑洞一般都是恆星演化的一個階段,大質量的恆星可以塌縮成白矮星、中子星、夸克星(據說中國科學家2017年發現了夸克星),那麼黑洞內部應該是由更基礎的物質單位組成的,依靠簡併壓力維持著那裡的平衡,也許是弦?算了不寫了,老郭真不知道。

  • 2 # 北京得明

    想一想,吃到胃裡的東西是怎麼和諧共處的呢?

    黑洞,是宇宙生態體系中扮演著吸收消化功能的“器官”個體,也就是有著這樣的個體,宇宙空間才能正常存續,就如同人體一樣。這是常識。

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