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黑洞有沒有自轉(zhuǎn)呢?黑洞自轉(zhuǎn)的速度有多快?黑洞自轉(zhuǎn)有什么影響?

 張治藏書閣 2023-09-23

轉(zhuǎn)自:科普蘇生

宇宙是一個空間,這個空間里容納了物質(zhì),能量和時間。所有物質(zhì)在宇宙中都被賦予了一定的能量,因?yàn)檫@些能量的加持,所有物質(zhì)都會發(fā)生運(yùn)動。這也造成了宇宙中沒有任何物質(zhì)是絕對靜止的,而且也不會有任何方式可以讓物質(zhì)靜止。要不就是自己到處跑,要不就是跟著其他物質(zhì)跑,一邊跑,自己還得一邊自轉(zhuǎn)。

我們知道地球在自轉(zhuǎn),每轉(zhuǎn)一周需要23小時56分4秒,所以每四年需要潤一天來彌補(bǔ)自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的時間差,這樣方便我們將日和年在歷法上統(tǒng)一。太陽也在自轉(zhuǎn),雖然我們并沒有將太陽自轉(zhuǎn)融入日歷當(dāng)中,但太陽的自轉(zhuǎn)確實(shí)存在,太陽每25個地球日自轉(zhuǎn)一周。太陽系中每一顆行星,小行星都在自轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速最慢的是金星,需要243個地球日,而且最有意思的是金星的公轉(zhuǎn)需要225個地球日,是太陽系唯一一顆度日如年的行星,當(dāng)然了,它的環(huán)境猶如地獄,也確實(shí)度日如年。

讓人想不到的是,太陽系中自轉(zhuǎn)速度最快的行星是木星,木星的赤道面自轉(zhuǎn)一周的速度是9小時50分30秒,要知道木星可是能裝下1321個地球的巨行星。這是什么概念呢,如果地球有這轉(zhuǎn)速,假如月球不動,那么我們每天能看到月球升起落下兩次,到第二天凌晨3點(diǎn)月球又會升起。木星轉(zhuǎn)速在宇宙中也不算快,轉(zhuǎn)速更快的是白矮星。白矮星繼承了恒星的角動量,所以白矮星用恒星自轉(zhuǎn)的角動量驅(qū)動更小直徑的轉(zhuǎn)速,白矮星的轉(zhuǎn)速并不一致,快慢全看塌縮之前的恒星自轉(zhuǎn)角動量。一般白矮星的自轉(zhuǎn)速度最快的會在30秒左右轉(zhuǎn)一周,慢一點(diǎn)的也會在10分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)一周。

白矮星的個頭并不小,太陽最終也會成為白矮星,半徑和地球差不多,但轉(zhuǎn)速卻非??臁H绻厍颥F(xiàn)在突然轉(zhuǎn)這么快,我們會被甩到太空里嗎?其實(shí)并不會,我們會先被空氣燒成灰,再飄到太空里。白矮星自轉(zhuǎn)算快嗎?與中子星相比,白矮星也只是弟弟。形成中子星的恒星比形成白矮星的恒星更大,中子星的直徑卻比白矮星小太多,也就是說中子星擁有更高的角動量,同時有更小的直徑。如果太陽被壓縮成一顆中子星,直徑只有10公里。不需要數(shù)據(jù)我們也能想到中子星的轉(zhuǎn)速一定是極快的,中子星轉(zhuǎn)速也與其原來的恒星角動量有關(guān),其轉(zhuǎn)速最快的每秒能達(dá)到700轉(zhuǎn),中子星的轉(zhuǎn)速理論上可以達(dá)到每分鐘4萬轉(zhuǎn),汽車發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速與它比起來就是弟弟。

在我們看來中子星的自轉(zhuǎn)速度已經(jīng)很快了,并且在天文觀測上也確實(shí)如此??稍诶碚撋媳戎凶有亲赞D(zhuǎn)速度還要快的天體仍然是存在的,這就是黑洞。黑洞由于被事件視界屏蔽了內(nèi)部的所有信息,我們對于黑洞到底如何運(yùn)動的只能進(jìn)行一些數(shù)學(xué)計(jì)算和猜測。按道理來說,黑洞也應(yīng)該處于自轉(zhuǎn)狀態(tài),如果黑洞內(nèi)部物質(zhì)已經(jīng)成為了一個奇點(diǎn),那么它的轉(zhuǎn)速將快到無法形容。黑洞奇點(diǎn)是一個沒有直徑的點(diǎn),但它也應(yīng)該繼承了恒星的角動量。

奇點(diǎn)是否在自轉(zhuǎn)我們挺難確定,如果自轉(zhuǎn)動能不被奇點(diǎn)吸收,那它一定在轉(zhuǎn),并且轉(zhuǎn)速極其恐怖,如果按公式計(jì)算,轉(zhuǎn)速會無窮大。但我們也知道,宇宙中沒有任何物體的速度可以超過光速,就算奇點(diǎn)半徑非常小,它的赤道面仍有線速度,如果奇點(diǎn)在自轉(zhuǎn)并且自轉(zhuǎn)速度無限大,赤道面的線速度也會無限快,這樣看來線速度就會超過光速。所以,要么黑洞奇點(diǎn)可以突破光速,要么黑洞奇點(diǎn)沒有自轉(zhuǎn)。其實(shí)黑洞奇點(diǎn)成為一個無限小的點(diǎn)時,自轉(zhuǎn)應(yīng)該并不存在,而是轉(zhuǎn)成了震動,或者奇點(diǎn)強(qiáng)大的引力吸收了自轉(zhuǎn)動能,又或者自轉(zhuǎn)的動能轉(zhuǎn)換成了引力勢能。

黑洞奇點(diǎn)到底是否在自轉(zhuǎn)我們無法確定,不過由于黑洞的事件視界內(nèi)本身就已經(jīng)突破了現(xiàn)有物理學(xué)規(guī)則,奇點(diǎn)本身有什么莫名其妙地動靜是不是也很容易接受了呢。如果事件視界內(nèi)的物質(zhì)和能量也必須符合我們已知的宇宙規(guī)則,那么黑洞的奇點(diǎn)就是一個超高速馬達(dá)呀,甚至可能是一個光速馬達(dá)。

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