专栏名称: 宇宙解码
宇宙起源,黑洞,虫洞,多维空间,相对论,量子力学,地外文明,迷失古迹,不解之谜,科技前沿。
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由霍金的“黑洞无毛定理”,来定义宇宙当中的四种黑洞

宇宙解码  · 公众号  · 科学  · 2025-01-02 20:05

正文

黑洞无毛定理

要说宇宙当中最神秘的天体,那么一定就是黑洞了。由于黑洞自身性质的特殊性,目前人类尚且无法直接观测到黑洞,只能根据黑洞附近星体的变化,来推断黑洞存在的位置,以及它自身的一些性质。那么描述黑洞的物理性质有多少呢?其实根据霍金和卡特尔提出的“黑洞无毛定律”,按照我们人类已知的物理科学,从黑洞的外部描述黑洞,只需要“三种”物理性质:黑洞的质量,黑洞的角动量(转速),和黑洞的电荷。

而宇宙当中所有的黑洞都有质量的存在,那么黑洞就可以根据它是否旋转/是否带电荷,分成四种黑洞:分别是不旋转不带电黑洞(史瓦西黑洞);不旋转带电黑洞(R-N黑洞);旋转不带电黑洞(克尔黑洞);和最后一种旋转带电黑洞(克尔-纽曼黑洞)。今天小编就来给大家分别介绍一下这四种黑洞。

史瓦西黑洞

首先是最经典的“史瓦西黑洞”,也就是不旋转不带电的黑洞。这样的黑洞模型最早由史瓦西在1916年提出,顾名思义,史瓦西黑洞在宇宙空间中,既不旋转,也不带电,能够影响的范围非常的有限。这样的黑洞通常比较“安全”,不会对周围的宇宙空间产生什么威胁,也是最常见的黑洞。这种黑洞的产生,通常是质量≥20倍太阳的恒星寿命结束后坍缩而成的。

R-N黑洞

第二种“R-N黑洞”,也就是不旋转带电的黑洞。这种黑洞又被科学家们称为“极端黑洞”,而且和一般的黑洞不同的是,这种黑洞具有两个“视界”,分别是内视界和外视界。当物体处于外视界的时候,会被黑洞吸引,无法逃避地向内视界撞去;但是一旦物体进入了内视界,又能够在里面自由的移动。通常这种黑洞也被许多的科学家们认为是“虫洞”的入口,能够连接不同的时空,甚至是不同的宇宙。

克尔黑洞

第三种是“克尔黑洞”,也就是旋转不带电的黑洞,这种黑洞是宇宙当中最为危险的天体。为什么说它危险?因为这种黑洞是在宇宙当中高速移动,同时吸引经过范围内的所有物质的,所以才被称为“最危险的天体”。在克尔黑洞引力范围内的“静界”,里面所有的物体都会被吸引到黑洞当中,而且在穿过视界的时候被撕扯成碎片——但是如果在“静界”内的物体能够拥有足够的逃逸速度,那么也是能够在进入“视界”之前逃离出去的。

克尔-纽曼黑洞

最后一种“克尔-纽曼黑洞”,也就是旋转带电的黑洞。这种黑洞和构成物质原子的“质子”很像,都是高速旋转的带电体。这种黑洞同样也是非常危险的黑洞,理由自然也是因为它自身的旋转,所以会在宇宙当中迅速地移动,同时吸引周围的物质。不过这种黑洞的内部结构通常不是非常的稳定,容易失去自己所带的电荷,进而退化成为旋转不带电黑洞,也就是“克尔黑洞”。

总结

以上四种黑洞就是基于霍金和卡特尔的“黑洞无毛定理”,所建立出的四种不同的黑洞模型了。当然这种模型只是基于黑洞外的物理性质所得出的。至于黑洞里面具体是什么样子,科学家们也仅仅是猜测而已。毕竟在黑洞的内部,所有人类的物理法则可能都已经失效。不过随着人类科技水平的不断发展和进步,总有一天人类会揭开黑洞的神秘面纱。