【抢鲜听】一句话记住黑洞到底是个啥

IT科技2019-05-29 20:02:02 5.2万
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精华笔记 

今天我要给你讲一个非常酷炫的概念,黑洞。


很多科幻电影里面都有提到过黑洞的概念,前几年非常火的科幻电影——诺兰的《星际穿越》,里面就讲到了大量关于黑洞的知识,最后男主也是为了救别人主动牺牲自己,跳进黑洞,从而意外地拯救了全世界。


但是你千万不要觉得这是一个非常高深晦涩难懂的概念。黑洞,我用一句话给你概括就是:一个引力大到光都没有办法从上面逃出来的天体。


如何理解黑洞的这一句话定义,这个故事要从我们的物理学家的祖师爷开始说起,祖师爷就是著名的牛顿,他曾经问过这样的一个问题,非常有趣,就是说你在生活当中肯定有这样的经验,从地上捡一块石子然后把它扔出去,根据经验一定是你用的力气越大,或者说石子从你手中飞出去的速度越快,它就可以落在越远的地方。牛顿的问题是:如果我扔这个石子,它的速度达到一定的大小之后,就比方说这个速度极大,石子可以被扔到多远?会不会这个石头它的速度大到一定的程度它就不会掉下来,它可以绕着地球飞一圈,回过来又砸到你自己的后脑勺?或者速度再大一点,会不会它就直接飞出地球飞到太空中去了?这个问题的答案是肯定的,火箭的发明本身就是这个问题的答案。


火箭本质就是一块速度非常大的被扔出去的石头,我们在电影里或者说在科普栏目当中都看到火箭飞到宇宙当中,第一级运载火箭脱落,第二级运载火箭脱落,本质都是在给它加速,让它获得一个非常大的速度。最后被送到太空中的人造卫星,是不用继续加速也可以绕着地球转的,这不就达到了牛顿问的那个问题,一直悬在空中转,但是不掉落地球吗?所以说只要一个物体它的运动速度足够大,在物理上说他如果达到了这个星球的逃逸速度,就是逃出这个星球的速度,它就不会再落到这个星球上,而是要么绕着这个星球转,要么就直接飞到太空中去了,再也不回来了。


现在牛顿的问题解决了,另外一位祖师爷爱因斯坦大神又要登场了!根据爱因斯坦的相对论,它有一个非常重要的结论,就是说宇宙当中最快的速度就是光速!我们知道光的速度大概是30万公里每秒,就是说光可以一秒钟绕地球七圈半。好,光的速度是全宇宙最快的速度,没有任何东西,运动的速度可以超过光速。


再来看看我们刚才关于逃逸速度的这个概念,一个星球,当一个物体的运动速度超过这个星球的逃逸速度的话,它就会飞到太空中去,它本质上其实是在克服星球的引力。


地球的引力放在全宇宙范围来看,你甚至不用放在全宇宙,你放在全太阳系的范围来看,它都属于是比较小的。我可以先告诉你一个数字,当你运动速度超过11.2公里每秒的时候,差不多就可以从地球上逃出去了,但是你如果想从木星上逃离,你需要多大的速度?这个速度差不多是59.5公里每秒。


现在假设我有一个引力特别大的天体,大到什么程度,大到这个星球的逃逸速度比光速还要大。那么理论上就没有任何东西可以从这个天体上逃脱了,这个时候这个天体就变成了一个黑洞。


为什么叫黑洞,这并不是因为它的颜色是黑的,而是连光都没有办法从天体上逃脱,就更加没有办法照射到你的眼睛里,当你的眼睛里没有任何光进来的时候,对你来说就是一片漆黑,所以看上去就是黑色的。


所以说黑洞它的性质是只往里面吞东西,从来不往外吐东西,给人的感觉就是一个深不见底的无底洞,因此它的名字叫做黑洞。


如果以后人类的科技发达了,在星际航行当中它将是一个非常可怕的存在,为什么?因为你根本没有办法发现它。它不会发出任何信号,所有信号都没有办法从这个黑洞里面逃脱被你接收到。这个是非常可怕的,更加可怕的是你如果不小心被黑洞吸进去了,你根本就没有办法向外界求救,为什么?因为你向外界求救的信号总的来说都是电磁波,那么电磁波是以光速运动的,它也无法逃脱黑洞的吸引,根本就没有办法被发射出去,被你的同伴接收到,所以说黑洞它是一个非常危险的存在!


当然了除了非常危险之外,黑洞还有非常多的神奇的性质,比方说在电影《星际穿越》,男主和女主降落到一个离黑洞比较近的行星上去考察上面是不是适合人类生存,然后他们留了一个科学家在空间站当中接应他们。虽然他们只下到这个星球三个小时,回来之后发现已经过了20年,也就是说黑洞的强大的引力可以使时间流逝的速度变慢。关于黑洞还有哪些非常神奇的性质,我会在今后的节目当中给你详细作答,这一集你只要记住黑洞的一句话定义,它是一个引力大到光都没有办法从上面逃出来的天体。


好,那么在最后我来给你留一道思考题:在你之前看过的科幻电影当中,有没有哪部电影是关于黑洞的?哪一部给你的印象最深,为什么?

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蛋炒饭加糖

蛋炒饭加糖

支持,通俗易懂。

黑曼巴雨时

黑曼巴雨时

每一次,我一想到黑洞马上就想到霍金这一个有名的物理大师。

门客6369

门客6369

光既然没有质量,怎么受引力影响?

严伯钧

严伯钧 回复 @门客6369

有动质量,静质量为0

Joanne_sh

Joanne_sh

光有质量吗?如果没有,为何会被黑洞的引力吸引得逃不出去?

严伯钧

严伯钧 回复 @Joanne_sh

光有能量,就有质量。

只念安

只念安

严老师,你是如何做到语速这么快还不磕绊的,太佩服了

严伯钧

严伯钧 回复 @只念安

我说话本来就比较快,音频也有后期剪辑工作,也不是完全不磕绊。

荭荭姐

荭荭姐

人帅,知识又是很硬核

ZJ2004

ZJ2004

主持人太low了,除了"然后"然后就没有别的连词了!还是严老师厉害,不但专业强,表达能力也不是一般的强!

严伯钧

严伯钧 回复 @ZJ2004

感谢。

沐晨风_j0

沐晨风_j0

黑洞表面

黑猫一飞

黑猫一飞

将来的宇宙航行中,人类可以通过引力效应发现黑洞吧。

严伯钧

严伯钧 回复 @黑猫一飞

得足够近。

中医老学徒

中医老学徒

其实光无法逃出去这是个假设 但是关于光 还有其他电磁波 等 他们和引力的关系 却是我的知识盲区 也就是说 引力对光 有作用吗

严伯钧

严伯钧 回复 @中医老学徒

光也是电磁波的一种啊,光没法逃出去其他电磁波也是一样的。不过有霍金辐射这种东西。

中医老学徒

中医老学徒 回复 @中医老学徒

光的性质高中物理学过了 主要的知识盲点在于 电磁波 和物质万有的关系 关于黑洞的这个理论 小时候就学过了 但是深究本质却没人作答 只是给出一个这样的结论

数之少年

数之少年

超级棒哦,快的我都听不懂。嘿嘿,但是知识面给人补充大餐非常丰富。

严伯钧

严伯钧 回复 @数之少年

可以调慢速。

a天空a

a天空a

[图片评论]

项松英

项松英

以后会有四维通信,超光速

严伯钧

严伯钧 回复 @项松英

但愿有生之年能看到。

项松英

项松英

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编辑昵称XT

编辑昵称XT

我被禁言了

1351377wlch

1351377wlch

奇点会不会把时空压破?

严伯钧

严伯钧 回复 @1351377wlch

就是把时空压破了才会产色奇点啊。

Jarod0311

Jarod0311

老师,黑洞这么每时每刻的吸收能量,最后怎么吐出来?是不是最后吸的太饱了,然后会大爆炸释放出来?还是有个白洞口喷出能量?

严伯钧

严伯钧 回复 @Jarod0311

两种可能性都有。

abcdefg299792458

abcdefg299792458

真想把地球上的垃圾都扔进黑洞里

名洋四海_o4

名洋四海_o4

也就是说,人类没法测量黑洞的半径与质量密度对嘛,如果光逃逸不出去,是不是说明它的质量还有可能一直增加下去,那么黑洞会存在极限嘛?极限又是多少。

严伯钧

严伯钧 回复 @名洋四海_o4

可以通过天文观测计算半径和密度。因为质量就决定了黑洞的半径,所以质量一定平均密度也就一定了。理论上只要黑洞吸收物质的速度大于霍金辐射,黑洞就会一直变大。

严伯钧

严伯钧 回复 @名洋四海_o4

近期节目里讲了,可以翻一下。

渠清如许_

渠清如许_ 回复 @名洋四海_o4

老师,霍金辐射是怎样定义的啊

听友229320922

听友229320922

黑洞的另一头是否还在这个宇宙还是黑洞内部有独立空间还是说穿过黑洞是否可以达到宇宙的另一头

严伯钧

严伯钧 回复 @听友229320922

近期的节目有继续讲这个话题,黑洞内部可能联通另一个宇宙,也可能是同一个宇宙的其他地方。

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