行星在黑洞附近为什么会受阻,每个黑洞的吸积盘都一样吗

最初的想法,为什么黑洞周围会形成吸积盘 。由于黑洞的特殊性,我们通常只关注黑洞,它的密度很大,引力也很大 。在黑洞的引力场中,也可以有天体围绕它运行 。这个天体可能是恒星,也可能是行星 。大爆炸之后,宇宙开始膨胀 。如果在膨胀的过程中暗能量慢慢减少,暗物质就会占上风,暗物质产生的引力和引力会使宇宙开始凝聚 。最终,宇宙中所有的物质都会变成黑洞的食物 。当黑洞吞噬宇宙时,会开始被引力压缩,能量和质量不断被消耗,最终成为密度极低的奇点 。然后过一段时间又会爆炸 。科学家称之为宇宙大循环的结束 。
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为什么物质会被吸入黑洞,而不是围绕黑洞旋转形成行星?

行星在黑洞附近为什么会受阻,每个黑洞的吸积盘都一样吗


理论上讲,黑洞周围也是可以有固定轨道的天体围绕的,只是我们目前还无法观测到而已 。宇宙之中,统治一切宏观天体的力量是引力,引力的性质造就了这个宇宙以及宇宙间所有的天体 。任何物质只要有质量,就会产生引力,而质量的大小不同,引力大小也不同,最终形成的结果也不同 。引力造就了恒星,同样也是引力造就了黑洞,是引力使得小天体围绕大天体运行,那么同样也适用于黑洞 。
因此,在黑洞的引力场内,一样可以有天体围绕其运行,这个天体可能是恒星,也可能使行星 。只是因为目前观测水平的限制,我们无法观测到黑洞近前的天体细节,所以暂时还无法确切证明黑洞周围有天体运行 。由于黑洞的特殊性,使得我们通常只关注黑洞看不到,黑洞密度极大,黑洞引力极大 。但是,这不影响其引力场的正常存在,唯一不同的是黑洞具有一个事件视界,如果任何物质进入这个界限以内,那么将会有去无回,就算光线也无法逃出来 。
但是,在这个界限以外呢?如果是足够远的地带,是相对安全的 。在这里如果有天体存在,是可以保持一定轨道运行的 。所谓的黑洞吸收物质,是指的距离达到一定程度 。实际上,不管是黑洞还是普通恒星,就拿太阳来说,如果有小天体距离太阳足够近,那么下场也是会被太阳吸引过去,这点本质上与黑洞是没有区别的 。因此,只要距离是安全的,那么完全可以有天体围绕黑洞运行 。
为什么黑洞会让时间变慢?
因为引力 。根据爱因斯坦的广义相对论,对于处在不同引力场中的观察者而言,时间流逝速率在强引力场中变慢,所以越靠近引力强大的黑洞,时间过得就越慢 。引力的本质是时空弯曲,质量越大的天体,其周围的时间和空间被弯曲得越明显,这样其时间就会过得比远离引力场的地方更慢,这就是广义相对论所说的引力时间膨胀效应 。事实上,这种效应早已得到实验的证实,并且也被应用于实际情况之中 。
根据广义相对论,如果不考虑天体自转的影响,则远离引力场的观察者时间T与靠近引力场的观察者时间t存在如下的关系式其中G是万有引力常数,M是天体质量,r是靠近引力场的观察者与天体中心的距离,c是真空中的光速 。通过这个公式,我们可以比较一下地球表面的时钟和远离地球的时钟快慢 。把各项参数代入上式得到T1.000000000696t,所以如果累积一年,地球的引力会使地球表面的时钟走得比远离地球的时钟慢了0.000000000696243600365.25秒0.022秒 。

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