【你认为最吸引人的科学知识有哪些?】一定是黑洞啊 。
尽管黑洞能够吞噬包括光在内的一切物质 。但吞噬的过程中 。它却能成为宇宙间最明亮的物体之一 。
这是因为黑洞的表面积是有限的 。而灰尘和气体的掉落速度还不够快 。所以它们被吞噬的过程不是悄无声息地进行的 。基本上 。这些掉落物形成的拥堵要比地球上所有交通堵塞加起来还要厉害 。这就是吸积盘 。物体在向黑洞掉落的过程中释放了其重力势能 。各分子和原子间相互推挤碰撞产生摩擦力 。使得整个吸积盘达到一个不可思议的温度 。
如果掉落物质原来还不是等离子体的话 。那么现在它是了!而作为等离子体 。它就具备了等离子物理的一切特性 。粒子开始相互作用、流动——最终产生磁场 。
这一点非常重要 。因为一旦你掉进了吸积盘里 。要出来就不容易了 。一方面 。因为掉落物质一个接一个 。掉落速度上不去 。另一方面 。你也没办法原路返回 。即便由于你的高温超级高 。你本应该有足够的能量可以逃出去 。但排在你后面的粒子太多了 。你还没逃几步能量就都被它们全部吸收完了 。此外 。角动量进一步将你锁定在吸积盘上 。为什么呢?那就不妨来做个实验 。试着把一个旋转的自行车轮转回来:感受一下阻力有多大 。粒子也要面临这样的阻力 。而吸积盘旋转的速度比这快得多 。
磁场将粒子从吸积盘中推向磁极 。这样一来 。许多物质就相当于被偷走了 。因此 。吸积盘中逃逸物质和掉落物质之比高得惊人 。但是 。这些被偷走的物质到哪去了呢?
想想罐头里的弹簧 。假设有人在你之前用力把弹簧塞进了罐头里 。并且盖上了罐头盖 。罐头盖一旦被打开 。弹簧就会弹出来 。因为乱放弹簧罐这甚至可能造成一场纠纷 。
吸积盘中的摩擦力将大量能量注入到掉落物中 。使它们能够旋入黑洞 。但周围的磁场环境又阻碍了掉落物的旋入 。两相抗衡之下 。它们被磁场甩到了磁极 。
磁极是磁场中的薄弱点 。一旦超高温的等离子体撞击到磁极 。就像打开弹簧罐头的盖子一样 。当等离子体终于积蓄了足够的能量 。同时阻力的大小也降到最低时 。它们将会近乎以光速从黑洞的两极中爆发性喷出 。就像一个误喝了墨西哥水的倒霉游客那样 。
这一过程释放了大量的能量 。磁极上的物质发出的光横跨了整个电磁波谱 。从伽马射线一直到无线电波皆有 。这些喷出的物质将会飞行上光年的距离 。辐射破坏的柱状物将会慢慢消散在星际介质中 。但由于等离子体依旧保持着一个高温状态 。他们依旧是“可见的” 。在喷射源一定距离内的的可怜星系 。通常说 。“日子都不太好过” 。
这就是黑洞发出耀眼的光芒的全过程 。但是精明的读者会注意到 。严格来说并不是黑洞自身在发光 。黑洞仍旧是黑的 。这一点毋庸置疑 。发光的是吸积盘中的高温物质和磁极喷射物两者的混合物 。它们使得黑洞就像一个漂浮在太空的巨型灯塔护罩 。
因此 。身处黑洞附近是一件非常糟糕的事 。你甚至不需要掉进黑洞里就能体验到这种恐怖的死亡经历;因为在你掉进黑洞之前 。黑洞掉落物发出的热量和辐射早就可以杀死你了 。
如果你真的想有机会能掉进黑洞里 。并且能愉快地体验面条化过程 。你必须先靠近一个尚未处在吞噬期的黑洞 。但是 。只有当黑洞足够大时 。你才能够活着穿过黑洞表面的事件视界 。黑洞内部的潮汐力有一个奇点 。一旦到达奇点它就能像许多原子大小的引力鸡抢食一样把你撕碎 。但如果黑洞够大的话 。你将永远不会到达这个奇点 。
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