您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识

宇宙真的是无穷大吗，黑洞在宇宙中是什么样的存在？

宇宙,黑洞,天体宇宙真的是无穷大吗，黑洞在宇宙中是什么样的存在？

发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

宇宙真的是无穷大吗，黑洞在宇宙中是什么样的存在？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

谢邀请！

原创思想，宇宙是不是真的无穷大而就不知了，而宇宙中存在出来的黑洞，可能就是空间的一种真空场的反噬性而造成出来的一种时空性的变化性运动性了，而就有如坍塌性的自然形成出黑洞了。由于宇宙是有着无穷大的空间的，而就有着无穷无尽的黑洞而形成了，而黑洞的引力性运动性就会构造出各种各样的天体性星系团等等的物质性出来了，这样就形成出今天我们所看得到的这个物质性的宇宙出来了。但不知是不是这样的认为，而下面就交给砖家们继续的讨论吧！

回答于 2019-09-11 08:43:50

宇宙真的是无穷大吗，黑洞在宇宙中是什么样的存在？

人们对现有宇宙的认知，是随着科学技术水平的发展以及宇宙科学理论、观测技术的不断进步而逐渐发生变化的。自从发明天文望远镜之后，我们对宇宙太空的视野和探测范围日益拓展，逐步意识到宇宙的不同层级结构，比如地球处于太阳系中、太阳系围绕银河系公转、银河系又位于本超星系团、本超星系团处于室女座星系团之内，而室女座星系团又是可观测宇宙中的一个普通成员。如此类推，宇宙似乎无穷无尽，不过，随着宇宙膨胀理论的确立，人们对宇宙的发展演化的历程越来越清晰，对于宇宙的整体状态也逐渐明确了起来，那就是宇宙是有界无边的。




牛顿于1687年正式提出万有引力定律之后，力学三大定律加上万有引力定律共同构成了人们对外部世界认知的基础体系，特别是万有引力针对宇宙天体的运行规律进行了理论上的解释，后来的科学家们根据万有引力的预测，相继发现了太阳系以及其它星系的一些天体存在，从而进一步证实了万有引力的正确性。不过，牛顿并未对万有引力的产生根源进行阐述。爱因斯坦在牛顿万有引力等多个理论的基础上，提出了狭义相对论和广义相对论，其中广义相对论中将万有引力的来源，归结于物体本身的质量对周围时空产生弯曲，从而影响周围其它物体沿着这个弯曲时空产生的测地线进行运转，从而将宇宙天体的运动规律从更深层次上进行了系统阐释。




根据爱因斯坦的广义相对论关于引力本质的解释，爱因斯坦预测了黑洞和引力波的存在。其中关于黑洞的预测，是基于巨大质量产生的极高时空曲率出发的，宇宙中势必存在着若干区域，时空曲率的弯曲足以使光线都无法逃逸。而对引力波的预测，则是基本这种巨大质量对时空造成弯曲的状况，可以在宇宙中以最高的光速进行传播，并命名其为引力波，只不过在当时，爱因斯坦提出，引力波由于太过于微弱，人们不太可能会监测得到。在2017年的时候，科学家们通过引力波天文台(LIGO)，终于监测到了中子星合并时产生的引力波事件，从而完成了广义相对论的最后一块拼图。




关于宇宙的尺度问题，爱因斯坦在广义相对论中也以方程的形式加以展现，只不过在此之前，人们对宇宙的范围认知，是以静态宇宙为主导观点，也就是宇宙是均匀的各向同性，表现为宇宙没有边界，各种星体的运动，都是在一定的范围之内的相对运动。因此，为了表述宇宙的这种静态的状态，爱因斯坦在引力场方程中，刻意地增加了一个宇宙常数，以此来“抵消”万有引力对宇宙天体相互吸引的趋势，以此来达到平衡的目的。




然而，随着哈勃在观测到了宇宙天体红移现象之后，这种静态的宇宙观逐渐被打破。从哈勃的观测结果来看，距离地球比较遥远的河外星系，我们接收到的光线，在光谱表达上都有着向红端移动的现象，而且距离地球越远的星系，这种红移的现象越明显，根据光谱多普勒效应，哈勃提出了河外星系正在不断远离地球这样的结论。爱因斯坦在亲自观测到这种红移现象之后，不得不将引力场方程中的宇宙常数删除。




同时，哈勃根据大量的观测结果，指出河外星系退行的速度，与它们和地球之间的距离成正比关系，而这个比率则是一个常量。后来众多科研机构围绕这个哈勃常数开展了诸多观测，这个常量也一直得到不断地修正。2013年时，欧洲航天局利用普朗克卫星测算出了67.80±0.77(km/s)/Mpc的结果，即哈勃常数表征在距离地球326万光年（每百万秒差距）的区域，目标星系退行地球的速度大约为68公里每秒。在哈勃常数的基础上，科学家们根据Ia型超新星爆发、宇宙微波背景辐射等观测结果，推测出宇宙的年龄为138.2亿年，可观测宇宙的半径为465亿光年。




而且，基本宇宙不断膨胀的事实，科学家们反推在138.2亿年之前，现有宇宙中的所有物质均来源于一个共同的起点，那就是奇点的大爆发。那么，既然有这么一个起点，宇宙又有年龄，现在我们所处的宇宙就必然存在着一个范围，而不可能是无穷大。只不过，由于宇宙的膨胀带来的空间拉伸以及光速最高的因素限制，我们从奇点大爆炸时算起已经无法监测到465亿光年以后星系发出的光线，似乎永远被困在了这个区域之内。




现在宇宙膨胀理论已经成为解释宇宙演化和发展进程最主流和最符合观测结果的假说，按照这个理论，我们自然而然地就会想到，既然宇宙正在不断膨胀，那么由空间的膨胀所带来的空间曲率的改变，必然会不断地减小，就像吹气球一样，当气球非常小的时候，我们很容易观察到它表面的曲面，而当气球的体积不断增大，我们就会看到它表面的弯曲程度逐渐减小，越来越平坦，我们所在的宇宙同样也是这个样子。科学家们通过对宇宙冷暗物质模型模型、宇宙微波背景辐射、重子声学振荡等多项监测结果的综合分析，得出了现有宇宙空间仍然存在着非常微弱的空间弯曲，于是认为现有宇宙假如是一个闭合的空间曲球体，那么其实际的大小将是可观测宇宙的至少250倍，也就是说以地球为中心点，不可观测宇宙（含可观测宇宙）的直径至少达到23万亿光年。




最后再来看一下宇宙中的黑洞，它是由广义相对论得出的一个解，后来也通过间接的观测方式得以验证它的真实存在。在现有宇宙中存在着三种类型的黑洞，其一是奇点大爆发之后的瞬间，在高温、高压和高密集度物质的条件下所形成的体积非常小的原初黑洞；二是在大质量恒星生命末期，经过超新星爆发之后所形成的恒星黑洞；三是在星系的中央，由众多大质量恒星演化为黑洞的作用下，许多黑洞通过合并过程所形成的巨大的星系黑洞。

 1/5    1 2 3 4 5 下一页 尾页