其实太空黑洞冒险游戏攻略图文的问题并不复杂,但是又很多的朋友都不太了解太空航行中如果宇航员误入黑洞会发生什么,因此呢,今天小编就来为大家分享太空黑洞冒险游戏攻略图文的一些知识,希望可以帮助到大家,下面我们一起来看看这个问题的分析吧!
一、太空黑洞是什么
黑洞中隐匿着巨大的引力场,这种引力大到任何东西,甚至连光,都难逃黑洞的手掌心。黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见,这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。我们无法通过光的反射来观察它,只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。据猜测,黑洞是死亡恒星或爆炸气团的剩余物,是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。
因为黑洞是不可见的,所以有人一直置疑,黑洞是否真的存在。如果真的存在,它们到底在哪里?
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程;恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收缩,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星球。但在黑洞情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。任何靠近它的物体都会被它吸进去,黑洞就变得像真空吸尘器一样
为了理解黑洞的动力学和理解它们是怎样使内部的所有事物逃不出边界,我们需要讨论广义相对论。广义相对论是爱因斯坦创建的引力学说,适用于行星、恒星,也适用于黑洞。爱因斯坦在1916年提出来的这一学说,说明空间和时间是怎样因大质量物体的存在而发生畸变。简言之,广义相对论说物质弯曲了空间,而空间的弯曲又反过来影响穿越空间的物体的运动。
让我们看一看爱因斯坦的模型是怎样工作的。首先,考虑时间(空间的三维是长、宽、高)是现实世界中的第四维(虽然难于在平常的三个方向之外再画出一个方向,但我们可以尽力去想象)。其次,考虑时空是一张巨大的绷紧了的体操表演用的弹簧床的床面。
爱因斯坦的学说认为质量使时空弯曲。我们不妨在弹簧床的床面上放一块大石头来说明这一情景:石头的重量使得绷紧了的床面稍微下沉了一些,虽然弹簧床面基本上仍旧是平整的,但其中央仍稍有下凹。如果在弹簧床中央放置更多的石块,则将产生更大的效果,使床面下沉得更多。事实上,石头越多,弹簧床面弯曲得越厉害。
同样的道理,宇宙中的大质量物体会使宇宙结构发生畸变。正如10块石头比1块石头使弹簧床面弯曲得更厉害一样,质量比太阳大得多的天体比等于或小于一个太阳质量的天体使空间弯曲得厉害得多。
如果一个网球在一张绷紧了的平坦的弹簧床上滚动,它将沿直线前进。反之,如果它经过一个下凹的地方,则它的路径呈弧形。同理,天体穿行时空的平坦区域时继续沿直线前进,而那些穿越弯曲区域的天体将沿弯曲的轨迹前进。
现在再来看看黑洞对于其周围的时空区域的影响。设想在弹簧床面上放置一块质量非常大的石头代表密度极大的黑洞。自然,石头将大大地影响床面,不仅会使其表面弯曲下陷,还可能使床面发生断裂。类似的情形同样可以宇宙出现,若宇宙中存在黑洞,则该处的宇宙结构将被撕裂。这种时空结构的破裂叫做时空的奇异性或奇点。
现在我们来看看为什么任何东西都不能从黑洞逃逸出去。正如一个滚过弹簧床面的网球,会掉进大石头形成的深洞一样,一个经过黑洞的物体也会被其引力陷阱所捕获。而且,若要挽救运气不佳的物体需要无穷大的能量。
我们已经说过,没有任何能进入黑洞而再逃离它的东西。但科学家认为黑洞会缓慢地释放其能量。著名的英国物理学家霍金在1974年证明黑洞有一个不为零的温度,有一个比其周围环境要高一些的温度。依照物理学原理,一切比其周围温度高的物体都要释放出热量,同样黑洞也不例外。一个黑洞会持续几百万万亿年散发能量,黑洞释放能量称为:霍金辐射。黑洞散尽所有能量就会消失。
处于时间与空间之间的黑洞,使时间放慢脚步,使空间变得有弹性,同时吞进所有经过它的一切。1969年,美国物理学家约翰阿提惠勒将这种贪得无厌的空间命名为“黑洞”。
我们都知道因为黑洞不能反射光,所以看不见。在我们的脑海中黑洞可能是遥远而又漆黑的。但英国著名物理学家霍金认为黑洞并不如大多数人想象中那样黑。通过科学家的观测,黑洞周围存在辐射,而且很可能来自于黑洞,也就是说,黑洞可能并没有想象中那样黑。
霍金指出黑洞的放射性物质来源是一种实粒子,这些粒子在太空中成对产生,不遵从通常的物理定律。而且这些粒子发生碰撞后,有的就会消失在茫茫太空中。一般说来,可能直到这些粒子消失时,我们都未曾有机会看到它们。
霍金还指出,黑洞产生的同时,实粒子就会相应成对出现。其中一个实粒子会被吸进黑洞中,另一个则会逃逸,一束逃逸的实粒子看起来就像光子一样。对观察者而言,看到逃逸的实粒子就感觉是看到来自黑洞中的射线一样。
所以,引用霍金的话就是“黑洞并没有想象中的那样黑”,它实际上还发散出大量的光子。
根据爱因斯坦的能量与质量守恒定律。当物体失去能量时,同时也会失去质量。黑洞同样遵从能量与质量守恒定律,当黑洞失去能量时,黑洞也就不存在了。霍金预言,黑洞消失的一瞬间会产生剧烈的爆炸,释放出的能量相当于数百万颗氢弹的能量。
但你不要满怀期望地抬起头,以为会看到一场烟花表演。事实上,黑洞爆炸后,释放的能量非常大,很有可能对身体是有害的。而且,能量释放的时间也非常长,有的会超过100亿至200亿年,比我们宇宙的历史还长,而彻底散尽能量则需要数万亿年的时间。
二、太空航行中如果宇航员误入黑洞会发生什么
黑洞的存在一直就令人好奇却又向往,黑洞是一个巨大的物体,虽然在空中占的面积很小很小,但是它的质量却比太阳大很多倍,通过吸引周围的星系、陨石等等使得它的质量在不断变大,从而围绕着银河系进行旋转,并且没有任何一个身体可以从黑洞中脱离出来。
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所以科学家也随之推测,如果我们落入到了黑洞会发生什么呢?答案当然也很明显,黑中的重力会对我们的身体进行撕扯,使得我们身体内的原子结构被分裂,同时我们也会消失在黑洞当中,当然我们人类在短短接触黑洞的几秒时间内就会被黑洞所吸引,这也是黑洞的神秘之处。
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当我们靠近黑洞中心的时候,重力会变得更大,我们会被黑洞所拉扯,慢慢的落入黑洞的中心,如果我们越往中心移动的话,黑洞对我们的拉扯力度也会越来越大,从而使得我们瞬间被黑洞所吞噬,我们的身体也会随着消失不过我们身体内的原子还是随着不断运动的。
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有人表示如果我们围绕着黑洞转一圈,那么我们在地球的时间可能会过去几年,甚至几百年的时间,并且他的转动速度也会愈来愈慢,直至我们根本无法逃离黑洞的事件当中。而当我们真正陷入了黑洞的时候,或许我们能够观测到整个宇宙是以什么样的形式存在着的,并且我们当我们看向外面的时候,我们就会发现黑洞距离我们也是越来越遥远,都会变成一道光慢慢消失在我们的视线当中。
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还有人表示在,黑洞的尽头是我们没有被发现的虫洞,如果我们能够顺利的穿越黑洞找到虫洞,那么或者我们人类的文明会增加几个等级,甚至是成为宇宙最高级的生物,并且也能够随意穿梭在宇宙当中。而黑洞在宇宙当中也是靠不断吸收宇宙当中的其他星体,而存在着并且他也是无规则的运动者,在宇宙当中已经存在了几亿年甚至更久。
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当然依靠我们现在的科技能力还无法探索到黑洞的尽头是什么,甚至根本触碰不到黑洞的周围,因为距离现在为止没有任何一个物体能够逃脱黑洞的吞噬,关于宇宙的探索我们还要花费很多的时间
三、太空黑洞怎么画
黑洞到底长什么样?很快我们就可以看到
难以置信地致密、深邃和强大,黑洞体现了物理的极限。没有什么东西可以逃离黑洞,就连光也不行。
虽然黑洞激发了人们的想像,比如其他的一些科学概念,但实际上,没有哪位天文学家真的见过黑洞。可以说,我们“听到”过黑洞,科学家已经记录了几十亿年前黑洞彼此碰撞所产生的引力波(时空涟漪)。
你见过的那些扭曲时空的黑洞照片其实全是艺术插图。比如这一张:
这种情况可能很快将改变。目前,一个叫做“事件视界望远镜”的国际项目正在整合历史上第一幅真正的黑洞影像。如果成功,这将是一个了不起的成就。由于黑洞的质量太大,近距离观察它们的难度超乎想象。
为什么没有天文学家用望远镜看见过黑洞
大质量恒星自我塌缩,产生一个强大的引力区域,就连光也无法逃脱,这时黑洞便诞生了。天文学家推测,一些黑洞可能形成于大爆炸后混乱的早期宇宙。
想要看到黑洞,最大的问题在于,哪怕是超大质量黑洞(比太阳重几百万倍)也相对较小。
“天空中最大的黑洞是位于银河系中央的那个黑洞。”亚利桑那大学天体物理学家迪米特里奥斯·帕萨提斯(Dimitrios Psaltis)说,“拍摄黑洞的照片相当于拍摄月亮表面上一张DVD光盘的照片。”
而且,由于拥有强大的引力,黑洞往往被其他的明亮物质所包围,很难看到黑洞本身。
因此,在寻找黑洞时,天文学家一般不是直接观察,而是寻找黑洞引力和辐射效应的迹象。
“我们通常测量似乎围绕天空中暗‘点’旋转的恒星和气体的轨道,测量那个暗点的质量有多大。”帕萨提斯说,“如果我们知道的所有其他天体都不可能达到那样的质量和黑暗程度,我们就认为这是那里存在一个黑洞的有力证据。”
但我们确实拥有黑洞的间接影像
最好的一些黑洞间接影像来自于钱德拉X射线天文台。“黑洞物质的摩擦和高速运动会产生X射线。”美国宇航局(NASA)天体物理学家、钱德拉X射线天文台通讯专家彼得·艾德蒙德斯(Peter Edmonds)说。钱德拉X射线天文台的太空望远镜经过特别设计,专门用来观察那些X射线。
例如,钱德拉X射线天文台记录了2600万光年之外两个星系合并所产生的X射线暴。天体物理学家猜测,这些X射线暴来自于一个大质量黑洞:
同样,下图的紫红色斑点是剧烈的X射线辐射区域,被认为是两个星系(蓝色和粉色环)碰撞时形成的黑洞:
以下是英仙座星系群中心区域发出的X射线和声波,这是更加间接的黑洞证据:
在以下这个GIF图中,钱德拉X射线天文台望远镜观测到了银河系中央那个黑洞发出的最大X射线耀斑。
以下是那个X射线耀斑的放大图。
我们能看见黑洞向宇宙喷射物质流
以下这张合成图(结合了哈勃望远镜和一架射电望远镜的数据)显示了从武仙座A星系中心喷射出的能量和物质流。这些喷流的速度接近光速,证明了黑洞的强大破坏力。
下图中的喷流被认为来自于半人马座A星系中心的那个黑洞。人马座A星系距离我们有1300万光年。这些喷流比该星系本身还要长。
天文学家已经观测到了围绕黑洞旋转的恒星
我们看不见黑洞,但我们能观察黑洞对其周围天体的引力效应。以下是这方面的一个炫酷动画。
这是为期20年的数据,动画中的恒星位于银河系中央的那个超大质量黑洞周围,该黑洞被称为“人马座A”。没错,那些恒星(其中一些的质量是太阳的很多倍)围绕着该黑洞旋转。
动画中用黄线标示的S2恒星,其质量是太阳的15倍左右。这很大,但根本无法与人马座A黑洞相比。据估计,那个黑洞的质量大约是太阳的400万倍,它产生的引力使S2每小时沿轨道运行大约1770万公里,是地球绕太阳公转速度的200倍(S2需要16个地球年才能走完一圈)。
我们还没有直接观察到人马座A黑洞,但科学家猜测它就在那里,因为除此之外无法解释那些恒星的运行轨道。
“这些轨道以及开普勒定律的简单应用,为那里存在一个超大质量黑洞的观点提供了目前为止最有力的证据。该黑洞的质量是太阳的400万倍。”制作上述动画的加州大学洛杉矶分校银河系中心组解释道。
以下是同一现象的另一个视频。该视频包含了欧洲南方天文台16年的观测数据。这不是动画,而是恒星的真正影像,加速3200万倍。它们围绕着一个神秘的空白中心“跳舞”。
我们还看不见黑洞,但我们能“听到”它们的碰撞
两个黑洞碰撞时,会释放出巨大的引力波。
就像声波扰乱空气产生噪音一样,引力波扰乱时空,拉扯物质,仿佛物质存在于一面哈哈镜中。如果巨大的引力波经过你身边,你会发现你的一只手臂变得比另一只更长。如果你的两只手上各戴着一块表,你会发现两块表的时间不同步。
两个黑洞碰撞时,会释放出巨大的引力波。但到了14亿年后抵达地球的时候,这些引力波已经变得非常微弱(就像石子落入池塘中激起的涟漪会随着距离的扩大而变得越来越小)。
但在过去几年里,科学家已经可以利用LIGO和VIRGO听到这些涟漪。LIGO和VIRGO是能够探测这些微弱时空涟漪的大型全球实验。
由于LIGO发现的引力波的频率与我们能听到的频率范围相若,所以科学家可以把它们转换成声音(但不是引力波的声音,而是代表那些数据的音频,引力波不会在真空中产生任何声音)。
很快我们就可以看见真正的黑洞
由于银河系中央的人马座A黑洞相对较小,并且被非常多的阻隔物质包围,因此需要一架很大的望远镜去观测它。按照《自然》杂志的说法,这架望远镜的性能必须比哈勃望远镜强大1000倍,这样才能拥有足够的分辨率进行观测。
一个叫做“事件视界望远镜”的国际项目试图解决这个问题。传统的光学望远镜用越来越大的镜面,来观测宇宙中更小、更远的物体。事件视界望远镜也是如此:它是一个如同整个地球般大小的虚拟望远镜。
2017年4月,事件视界望远镜团队把全球多个地方(远至夏威夷和南极)的射电望远镜连接起来,要这些望远镜在几天时间内都对准人马座A黑洞。该望远镜网络是世界各地14个研究机构展开国际合作的成果。
麻省理工学院解释道,这八架望远镜能“数清13000公里之外一个棒球上的针脚”。该望远镜阵列产生的数据量很大,通过网络传输数据耗时太久,乘坐飞机把每架望远镜产生的数据带到同一个地方集中处理反而更快。
目前,科学家正在整合所有数据。他们希望,最终的图像将呈现出事件视界,也就是黑洞最外层的边界,光一旦进入就无法逃脱。事件视界可能被吸积盘包围。吸积盘是明亮的、能量巨大的物质环,围绕黑洞旋转。它可能看起来像这样。
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