宇宙到底有多大，黑洞是什么
本回答由提问者推荐超大黑洞里或蕴含着整个宇宙
（原标题：超大质量黑洞里，可能藏着整个宇宙）
来源:环球科学公众号主流宇宙理论的一个奇怪推论表明，黑洞可能曾是通往其他宇宙的大门。黑洞里可能藏着其他的宇宙。科学家最近发现，早期宇宙中一些奇异的时空现象会带来短寿命的虫洞，让我们与数量繁多的多重宇宙相连。如果该理论得到证实，它或许可以解释为什么星系中心的超大质量黑洞在相对较短的时间内就可以长到这么大。多重宇宙（multiverse）就是说我们所在的宇宙只是数量巨大的众多宇宙中的一个。这是目前关于宇宙膨胀的主流理论，即永恒暴胀（eternal inflation）理论引伸出的结论。永恒暴胀理论认为，在宇宙的早期阶段，时空以指数方式膨胀，在极短的时间内体积迅速增大，之后膨胀速度才放缓并稳定下来。该理论诞生于20世纪80年代，最初是用于解释标准大爆炸理论自身无法解释的一些观测结果。但宇宙学家迅速意识到，暴胀的宇宙还提示我们：通常以为只对微观粒子发挥作用的量子力学效应，在整个时空演化的过程也扮演着重要的角色。其效应之一，就是较大范围的宇宙中的一小块时空可以转变为另一个量子态，形成一个“泡泡”，这样的泡可已从正在暴胀的宇宙中随机生成。这意味着，哪怕是在我们宇宙的剧烈膨胀已经终止之后，其中一些泡仍然可以继续暴胀成为新的“婴儿宇宙”，而这些宇宙内又可以产生新的泡，以此类推，产生不断蔓延的多重宇宙。“在暴胀进行的时候，泡泡会冒出来并在暴胀的空间里扩张。”美国塔夫斯大学的宇宙学家亚历克斯·维连金（Alex Vilenkin）说，他是膨胀宇宙学的先驱之一。但要证实这个理论则相当困难。宇宙学家提出，那些泡和我们的宇宙碰撞的时候可能在宇宙微波背景辐射（即大爆炸留下的辐射）上留下了印记，但这样的信号极其微弱，目前为止宇宙学家还没有观察到任何确凿的证据。维连金和同事想在我们的宇宙中寻找其他的方法证实多重宇宙存在的信号，因此他们通过数学手段分析了暴胀过程中产生的泡的命运。他们发现，如果一些泡在形成时其内部的固有能量低于我们宇宙的固有能量，它们的确会开始膨胀：泡外部时空的张力比内部的大，因此泡壁就会被向外拉伸。但当我们宇宙的暴胀停止以后，外部张力就消失了，泡沫就会开始坍缩，就像漏气的气球一样。内部的世界以上所描述的是从外部角度观察到的现象，但维连金说，这幅图景得出的结论还不仅于此，比如泡泡最终的命运依赖于它们的大小。越往后生成的泡就越小，将坍缩成普通的黑洞，其内部只有一个密度无限大的“奇点”。但早期生成的泡会更大，生成的黑洞也更大，在其内部甚至可以包含另一个正在暴胀的宇宙。在我们所在的宇宙暴胀结束后的一瞬间，泡刚刚开始坍缩时，这时候我们可能可以通过虫洞与泡内部相连结。不幸的是，这些虫洞几乎立刻就会关闭，迅速切断内部的暴胀宇宙与外部宇宙的联系。“我们向这些宇宙发送信号的机会已经消逝了。”论文的共同作者，西班牙巴塞罗那大学的物理学家豪梅·加里加（Jaume Garriga）说。但即使是在虫洞关闭以后，黑洞中的时空依旧在继续膨胀（见arxiv.org/abs/v1）。另一位膨胀宇宙学的先驱，斯坦福大学的宇宙学家安德烈·林德（Andrei Linde）高度评价了他们的工作。这一工作背后的想法在近30年前就出现了，但维连金和同事对泡的命运做出了最详细的分析。林德说：“这就是美丽的广义相对论，它有时候会带来极端违反直觉的结论。”维连金的分析提出，我们宇宙中黑洞的分布应该有一些独特的特征，这能为寻找多重宇宙的迹象提供一条崭新的途径。在达到某一个临界质量之前，质量越大的黑洞数目越多，超过这个质量的黑洞数目则迅速减少。“这一临界质量把普通黑洞与包含正在暴胀的多重宇宙的黑洞区分开来。”加里加说。这或许也能解决一个存在已久的谜题：天体物理学界一直很难解释为何超大质量黑洞能长得这么大，按理说它们并没有足够的时间来吸收这么多物质。但按照新理论，那类最大的黑洞里面藏着一个宇宙，它们在一开始就比其他黑洞大很多。我们银河系中心的黑洞，很可能就是由这样的黑洞生长而成。维连金的工作或许也能解决困扰物理学家几十年的黑洞信息丢失悖论。
加利福尼亚大学圣巴巴拉分校研究广义相对论与黑洞的物理学家唐·马罗尔夫（Don Marolf）指出，物理学家一直想知道黑洞所包含的信息是不是比它们表面显露出来的要多得多。他说：“这实际上是一个古老的观点的极端例子，即黑洞的内部是无穷无尽的。”而在别的宇宙看来，我们自己的宇宙可能也是一个黑洞。“这个研究课题深不可测，”林德说，“我们才刚刚开始触到它的表面，刚开始发现多重宇宙相关的事实真相。”（撰文：阿尼尔·阿纳塔斯瓦米（Anil Ananthaswamy） 翻译：丁家琦 审校：韩晶晶）
本文来源：网易科技报道
责任编辑：王真_NT5228
关键词阅读：
不做嘴炮 只管约到
热门产品:　　　
:　　　　　　　　
:　　　　　　　　　
热门影院：
用微信扫描二维码分享至好友和朋友圈全宇宙的黑洞至今没有“吸入”任何物质？ | 死理性派小组 | 果壳网 科技有意思
893477人加入此小组
之前在松鼠会发过，到这边也想讨论一下。关于黑洞，有这样的一种描述：如果有一个飞船坠入黑洞，在外界的参考系来看，随着飞船接近视界，它的时间流逝速度越来越慢，在跨越视界时，它的时间完全静止。从远处观察，它的图像永远静止在穿越视界的那一瞬间，也就是说，在外界看来，这个飞船需要无穷长的时间才能越过视界。相对的，而在飞船内部的参考系来看，自己的时间是在正常流逝，而外界的时间流速越来越快，随着自己无限接近视界，外部的时间流速也趋向无穷快。当自己穿过视界的时候，外部的宇宙也就过去了无穷的时间。（《科幻世界》曾有过一篇小说，好像叫《人类，子孙》，就是说有个宇航员意外接近了视界，等挣脱出来发现外部宇宙已经过去了亿万年。《三体3》里也讲到“光速2号”太空站里出的事故，那个科学家还没有真正“坠入”黑洞，所以保险公司不能赔偿）这样说来，即便到宇宙的末日，也不会有任何一个原子坠入黑洞，因为进入视界需要无限的时间。在我们当前的观察角度来看，无论一个黑洞存在了几亿年还是几十亿年，都还没有真正吸入过任何物质，只能看到物质“正在”无限接近视界，但直到宇宙末日也不能真正“抵达”视界。
+ 加入我的果篮
个人认为这是一个“效应”，不是真的至今没有“吸入”任何物质。或者说类似于“双生子佯谬”，两个时间同时存在，分别存在于不同的空间。物质已经落入了黑洞，但是这个过程的引力效应却永远不能消失。不过这的解释或许会导致悖论：如果一个黑洞连接着白洞，穿越虫洞做圆周运动的物体将能为宇宙增加无穷大引力能量。
死理性极客，科幻迷，图书馆信息管理员
双生子佯谬不是早就解决了吗，原子钟放飞机上绕地球飞几圈确实会减慢它的时间。因为地球的引力导致的时空弯曲抵消掉了地球相对飞船运动造成的钟慢效应
至今？在不同的参照系中“至今”能意味着什么？或者说能提供一个什么样的标尺？两个不同的参照系中，没有“至今”
植物分子生物学博士
天鹅座X发出的X、γ 射线笑而不语。
科幻迷，天文爱好者，地质学研究生
引用 fengfeixue0219 的回应：天鹅座X发出的X、γ 射线笑而不语。那些射线是黑洞周围的吸积盘发出的。至于这个问题…嗯，是这样的，对于被吸进去的物体来说，他的确被吸进去了
确实有黑洞？能确定！！！
的话：那些射线是黑洞周围的吸积盘发出的。至于这个问题…嗯，是这样的，对于被吸进去的物体来说，他的确被吸进去了呐~~这样不就有物质从黑洞中逃逸了嘛。。。。
还有啊。。。如果没吸进去的话。。。为什么两个黑洞会变成一个黑洞呢。。
**个人愚见：我觉得时间的流逝速度这是很主观的一个概念，那么根据主观的认识，靠近黑洞的视界是物体本身就会受到黑洞的强大引力场影响，很可能借口已经发生了改变，物质组织形式变化了，那么这些物质所组成的也不再是原来的物体。那么也就不存在所谓的到达的时间了。物质，受到引力场作用会很快到达黑洞表面（就万有引力下的彗星），然后“融”入黑洞。而物质，早已因为结构的改变而消失。**好吧，再加上时间、和光的传播（视界内外的速度）、不同参考系中的感觉……我好晕…………
不懂这个东西，只要以前看到过说有东西从黑洞里抛出来的，没有进去的怎么会有出来的呢？
不懂，请勿喷。
可能是理解有偏差吧，关于黑洞的这些极限描述应该是发生在靠近奇点的时候，而不是发生在靠近或穿越视界的时候。
的话：确实有黑洞？能确定！！！天鹅座X射线星已确定是黑洞。
的话：确实有黑洞？能确定！！！WISE卫星用红外线发现上百万个黑洞：
而且你对黑洞视界的这些描述明显不符合事实，如果靠近视界时间会停止，那么黑洞形成的过程极为缓慢（可能根本无法形成），一旦形成质量将不会增加，而且相对任何视界外的观察者都时间静止，那如何能形成吸积盘这样的东西？靠近视界由于强大的引力时间会变慢，但不会停止（奇点处才会时间停止）；发出的光会红移，到达视界时波长无限长，也就是说视界外无法获得视界内的任何信息。
好高深那，视界是神马?
嗯，基本同意lz，，，，在外面的观测者看来，黑洞永远都是一个坍缩过程中的中子星，，，，所谓的观测到了黑洞，其实就是说，依据这个天体某时刻的状态，我们可以在数学上把他的演化进程直接推向无限远的未来，发现坍缩过程都不会终止，并且在数学上变换进自由落体参考系后，会发现观测者在有限的时间内会终结到“奇点”，这个广义相对论将要失效的地方，于是就可以说，观测到一颗黑洞
的话：嗯，基本同意lz，，，，在外面的观测者看来，黑洞永远都是一个坍缩过程中的中子星，，，，所谓的观测到了黑洞，其实就是说，依据这个天体某时刻的状态，我们可以在数学上把他的演化进程直接推向无限远的未来，发现坍缩过程都不会终止，并且在数学上变换进自由落体参考系后，会发现观测者在有限的时间内会终结到“奇点”，这个广义相对论将要失效的地方，于是就可以说，观测到一颗黑洞根本不是那么回事。
的话：根本不是那么回事。你说说哪里不对，，，，，
科幻迷，天文爱好者，地质学研究生
的话：呐~~这样不就有物质从黑洞中逃逸了嘛。。。。没有……
楼主说的是相对于视界外的观察者在视界处时间停止，对于这个观察者没有任何物质能通过视界，这显然是搞混了视界和奇点的性质，靠近奇点时间才会趋于停止，所以应该是广义相对论框架内，相对外部观察者没有任何物质能在有限的时间到达奇点。再说说“坍缩过程中的中子星”，中子星是依靠中子简并压来抵抗引力的，一旦突破视界形成黑洞，说明引力已经超过中子简并压，恒星的物质已经不能维持中子的状态了，所以视界内的物质仍然在坍缩，但肯定不能说是中子星了。
的话：楼主说的是相对于视界外的观察者在视界处时间停止，对于这个观察者没有任何物质能通过视界，这显然是搞混了视界和奇点的性质，靠近奇点时间才会趋于停止，所以应该是广义相对论框架内，相对外部观察者没有任何物质能在有限的时间到达奇点。再说说“坍缩过程中的中子星”，中子星是依靠中子简并压来抵抗引力的，一旦突破视界形成黑洞，说明引力已经超过中子简并压，恒星的物质已经不能维持中子的状态了，所以视界内的物质仍然在坍缩，但肯定不能说是中子星了。对于外面的观测者，视界上的时间就是静止的，，，，史瓦西度规可以看做是描述了外面观测者的参考系，令这里dr和d欧米伽=0，即只考虑同一位置的时间流逝，ds就是原时，dt是坐标时，，当r趋向于史瓦西半径的时候，dt/ds会趋向于无穷大，即dt有限时，ds趋向于0，即相对外面的观测者，视界上的时间是静止的
的话：呐~~这样不就有物质从黑洞中逃逸了嘛。。。。没有，吸积盘是在黑洞视界之外的。
如果我们观察不到有物质进入黑洞那怎么判断这是黑洞啊。不是有很多照片都是拍到黑洞吞噬XX星么。
的话：对于外面的观测者，视界上的时间就是静止的，，，，史瓦西度规可以看做是描述了外面观测者的参考系，令这里dr和d欧米伽=0，即只考虑同一位置的时间流逝，ds就是原时，dt是坐标时，，当r趋向于史瓦西半径的时候，dt/ds会趋向于无穷大，即dt有限时，ds趋向于0，即相对外面的观测者，视界上的时间是静止的请教你一个问题。。。如果有个很大的天体，被黑洞吞噬。。。在这个过程中这个天体一半在视界以内，一半在视界以外。。。但是由于视界上的时间应该静止，所以那个天体应该被卡在那才对啊？。。。。
好象是說在遠處的觀察者看起來靜止。會留下一個在很久之后消失的影子（好像在哪兒看到過這個說法）
的话：请教你一个问题。。。如果有个很大的天体，被黑洞吞噬。。。在这个过程中这个天体一半在视界以内，一半在视界以外。。。但是由于视界上的时间应该静止，所以那个天体应该被卡在那才对啊？。。。。外面的观测者连黑洞形成都看不见，更别说看到物体落进黑洞了，他只能看到一颗恒星一直持续坍缩，持续坍缩，永远都不会形成黑洞，只是持续坍缩，，所以黑洞有一个更贴切的名字，叫冻结之星，，，
的话：好象是說在遠處的觀察者看起來靜止。會留下一個在很久之后消失的影子（好像在哪兒看到過這個說法）嗯，会红化渐渐消失，，，，，
正在掉入黑洞视界的人是不可能看见宇宙末日的。下面链接对这个问题的解释很全面，可以看一下：
从外面的观测者来看当然没有落入，但是从被吸引的物体自己的参考系来看，它只要经过有限的时间（自己的固有时）就会穿过事件视界。
首先要明白时间是什么，时间只是人类对于运动的物质的运动过程的一个描述，如果这种物质的运动方式已经超过人类已知的范畴，那么就无法用时间来判断；打个比方，如果人类没有走出地球，而且没有太阳月亮星星，那么人类是无法感知到地球是在自转的，也就是说地球是禁止不动的，也就是说对身在地球上的人来说，地球本身是不存在时间这个概念的；你可以把这个比方同样代替到黑洞中去~~~所以不要用总是用时间去衡量天体的运动方式，当运动数量级足够大的时候，超过人类能计算的范畴的时候，时间这种概念就失效了。
那要是量子纠缠态其中一个掉进黑洞了 另一个会整么样？？
的话：正在掉入黑洞视界的人是不可能看见宇宙末日的。下面链接对这个问题的解释很全面，可以看一下：有趣的文章。。。一会来好好看看。。。
的话：没有……那么他喷出类的是什么呢~~x射线？射线也是能量啊。。
的话：外面的观测者连黑洞形成都看不见，更别说看到物体落进黑洞了，他只能看到一颗恒星一直持续坍缩，持续坍缩，永远都不会形成黑洞，只是持续坍缩，，所以黑洞有一个更贴切的名字，叫冻结之星，，，如果这么想，视界外看的黑洞永远都不会出现一个变成黑洞的契机时间点了，也就是说黑洞的形成是一个缓慢而不能再缓慢的过程，如果再细分去考虑，这个黑洞永远不能形成，永远找不到某一个时间上，它从一个普通的恒星变成黑洞的契机了，如果这么想，我们应该可以看到很多正在向黑洞坍缩的恒星才对，而且应该可以观察到很多就差一点点就可以变成黑洞的，正在努力坍缩的恒星，不过貌似并没有看到这种在及格线挣扎的恒星啊
科幻迷，天文爱好者，地质学研究生
的话：那么他喷出类的是什么呢~~x射线？射线也是能量啊。。X射线是从吸积盘发出的，吸积盘不在视界之内
的话：如果这么想，视界外看的黑洞永远都不会出现一个变成黑洞的契机时间点了，也就是说黑洞的形成是一个缓慢而不能再缓慢的过程，如果再细分去考虑，这个黑洞永远不能形成，永远找不到某一个时间上，它从一个普通的恒星变成黑洞的契机了，如果这么想，我们应该可以看到很多正在向黑洞坍缩的恒星才对，而且应该可以观察到很多就差一点点就可以变成黑洞的，正在努力坍缩的恒星，不过貌似并没有看到这种在及格线挣扎的恒星啊现在确认的黑洞都是这种坍缩的恒星
的话：现在确认的黑洞都是这种坍缩的恒星我的意思是，如果现在的黑洞算是一个刚及格的黑洞，刚出现了黑洞的某些特质，那么我们应该也能看到不少59或者59.99999的恒星，还不完全具备我们现在看到的黑洞的那些性质的恒星
的话：我的意思是，如果现在的黑洞算是一个刚及格的黑洞，刚出现了黑洞的某些特质，那么我们应该也能看到不少59或者59.99999的恒星，还不完全具备我们现在看到的黑洞的那些性质的恒星应该都有的，，不过我对这些实际观测结果了解不多
外行表示这纯属概念问题：假设地面有个坑，有没有人掉进坑里不取决于人是否到了坑底，而是是否已低于地面，同理，当被黑洞引力俘获并在接近中就已经是被“吸入”了。
哪黑洞在向外喷射物质这个又如何解释呢.如果没有吸入物质的话,哪黑洞岂不是能量越来越小?
我想起来那条了： 和蜗牛赛跑，如果让蜗牛先起步的话，你永远不可能超过蜗牛的，因为你每接近蜗牛一点，它又前进了 类似这样的话，原文不记得了
引用 的话：根本不是那么回事。 个人认为实际上是无法观测到黑洞的，因为无光逃逸，科学家应该是通过视界周围的现象推测的吧
引用 的话：哪黑洞在向外喷射物质这个又如何解释呢.如果没有吸入物质的话,哪黑洞岂不是能量越来越小? 应该吸入了，只是观测是未吸完
引用 的话：我想起来那条了： 和蜗牛赛跑，如果让蜗牛先起步的话，你永远不可能超过蜗牛的，因为你每接近蜗牛一点，它又前进了 类似这样的话，原文不记得了这也是涉及到无穷小的时间区间，而黑洞确实会减慢时间的流速
难道你没听说过，时间不是统一的，而是每个人、物体都有自己的时间吗？你、黑洞、进入黑洞的物体，你们仨的时间是完全不同，而且差异极大的。在你的时间看来，黑洞确实没有吸入物质，但对黑洞来说，一直在吃吃喝喝，这并不矛盾
(C)2017果壳网&&&&京ICP证100430号&&&&京网文[-239号&&&&新出发京零字东150005号&&&&
违法和不良信息举报邮箱：&&&&举报电话：扫二维码下载作业帮
2亿+学生的选择
下载作业帮安装包
扫二维码下载作业帮
2亿+学生的选择
宇宙中到底有没有黑洞!宇宙中到底有没有黑洞?如果有会在宇宙的哪?如果没有为什么科学家会错误的将它说成黑洞!
扫二维码下载作业帮
2亿+学生的选择
没有人能证明它存在 也没有人能证明它不存在 没有人知道宇宙中到底有没有黑洞.从黑洞这个概念提出的第一天起,科学家关于黑洞存在与否的争论就没有停止过.尽管黑洞理论能够解释一些问题,但宇宙也变得越发“诡异”和难以捉摸.最近,美国科学家在《物理评论D》上撰文指出,黑洞是不可能存在的.　　
在最新的研究中,美国凯斯西储大学的物理学家Lawrence Krauss和同事构建了一个复杂的数学公式,能够证明黑洞并不存在.Krauss表示,公式的关键在于引入了爱因斯坦提出的时间延缓效应（relativistic effect of time）.
爱因斯坦在广义相对论中指出,飞向黑洞的宇宙飞船中的乘客会感觉到飞船在加速,而在黑洞外部的观测者看来,飞船的速度却在变慢.而当飞船到达“视界”时,这个速度可以慢到观测者认为飞船似乎会永远停在那里,但永远不会被湮没.Krauss表示,时间能够在那个点上停止下来,这就意味着时间对于黑洞而言是无限的.如果黑洞会不断向外释放物质,质量逐渐减少,那么它们在形成之前就已经蒸发消失了.他说,这就好比是向一个没有底的瓶子里倒水,永远倒不满.
“黑洞”是由“暗能量”组成的巨大星体
Krauss表示,没有人真正见过黑洞.科学家会认为宇宙中遍布着黑洞,可能是由能够产生巨大引力的特大质量恒星遗骸引起的类似效果.实际上,Krauss不是第一个这样认为的人.2005年3月,美国天体物理学家乔治·钱普拉因表示,宇宙中没有黑洞,所谓的黑洞是由“暗能量”组成的巨大星体.而在2006年7月,另一位美国科学家席尔德也发现了一个一直被当作黑洞的类星体.
NASA戈达德空间飞行中心（Goddard Space Flight Center）的天文学家Kimberly Weaver评论说,人们对黑洞和宇宙的认识不会如此之快.尽管她十分欣赏凯斯西储大学科研小组所描述的结论,但问题是人类目前的观测还没有找到任何能够支持这一观点的事实证据.Weaver说,天文学家确实在银河系中央的超大黑洞附近观测到星际物质毫无踪迹地消失.不过,到目前为止,也没有人真正探测到“霍金辐射”,找到黑洞蒸发的证据.
为您推荐：
其他类似问题
扫描下载二维码