黑洞玄學,到底是什麼力量,創造了它

2023-08-03     天文在線

原標題:黑洞玄學,到底是什麼力量,創造了它

我們都知道,地球中心的重力為零,但是同樣的論點不也適用於黑洞的中心嗎?

也就是說,黑洞中心的周圍,不會出現質量均勻分布,所以應該也沒有奇點。

少數人認為,在超大質量物體形成時,質量會遷移到一個約視界位置的球殼中。

可以參見[1303.5604],探究具有排斥性引力的超大質量星系中心。

但是我(作者)想評論一下所有關於空心物體內部引力的答案,因為它們都有點誤導。

在一個均勻的球形質量殼內,重力加速度處處為零,這時就不只是在中心 — — 科學家們叫它「牛頓殼層定理」。

然而,殼有任何不均勻性,這些都會導致內部物體的殼向外伸展。

在電腦程式中,我使用了離散質量元素模擬空間中物體的分布,結果偶然發現這個結果。

即使它有數千個,但效果也是顯而易見的,且與粒度成正比,所以我開始了深入研究。

當(類似)黑洞的東西開始形成時,視界的時間膨脹就會變得極端,所以實際上上面的物體會被凍結在那裡。

如果它們到達視界,熵會讓其均勻化,但實際上它們也不會在我們感興趣的任何時間段內到達。

所以也可能存在一些不均勻性,特別是對於一個內落恆星所形成的巨大黑洞。

所以這個洞是「暫停狀態」的 — — 沒有完全形成,也可能有一個塊狀的外殼。

這會吸引中心物質向外,繼而清空物體,最後使其真正成為一個「洞」。

這就意味著,如果周圍的質量是非均勻的,那麼奇點可能就不存在。

地球中心真的沒有重力嗎? 實驗表明 — — 並非如此。

如果我們取一個質量相等的完美球體(但它的中心是空心的),那麼位於中心受到的力是多少?

如果結論是失重的(沒有凈引力),那是為什麼呢?

是因為有一個力把它推到中心,還是拉到中心?

如果重力把它推到中心,那麼我們在表面應該會被推離表面,但這沒有發生,所以它不會被推到中心。

所以中心的物體應該是被拉向中心的。怎麼做到的?

我們假設球體直徑為1000英里,中心的空隙直徑為100英里(50英里的半徑),假設中心的物體被放置在距離中心40英里的半徑處。

那麼作用在上面的力是多少? 在一個方向上,它距離內表面10英里;另一個方向,它距離地面90英里。

來自90英里外表面的引力如何大於來自10英里外表面的引力?

為了讓物體從10英里外的表面被拉到90英里外的表面,要求90英里處的表面有更大的引力因為物體是被拉的,而不是被推的。

前提是我們給定這些條件,它在整個球體上的密度是相等的,那麼什麼現象導致90英里外的表面有更大的拉力?

答案是在90英里外的表面有一個較弱的拉力,因此物體將被拉向表面在10英里外。

實驗,基於原理來驗證結果。

就像物體受重力牽引一樣,鋼鐵也會被磁鐵牽引。

鋼不會被磁鐵上的磁極所偏壓,它會被任何一個磁極所吸引。

因此,我們可以將萬有引力的原理應用到鋼的磁力吸引原理上,研究萬有引力的行為。

如果我們用環形磁鐵,就相當於把假設的球體切成一個扁平的環。

除了凈拉力主要是沿著x軸和y軸,而不是沿著x, y和z軸外,朝向內表面的力仍然會起作用。

如果我們把一個BB鋼放在環形磁鐵的中心,它是被拉到中心,還是被拉到內表面?

答案是 — — 總是朝向內表面,從不朝向中心 — — 這是我們了解天體中心的線索。

這不是唯一的實驗,我們可以將高粘度的流體置於失重的大氣中,當引入一個氣泡時,讓微重力發揮作用。

如果流體的核心密度最大,那麼它將迫使氣泡出來,因為空氣的密度較小。

為此,我們要做的就是在YouTube觀看太空中製作的三明治:

請注意蜂蜜容器中的氣泡,它總是遷移到罐子的中心。

如果蜂蜜的微重力會迫使它偏離中心,那這怎麼可能發生呢?

地下重力的行為與人們所認為的有很大不同,但是也更符合邏輯。

讓我們回到最初的球體,如果中心的物體被內表面吸引,那麼多深它會停止呢?

要回答這個問題,看看球體是由無限多的殼層組成的假設。

在本例中,我們從兩個角度來看「地殼」:殼層的凈質量指向球的中心,殼層的凈質量指向球的外部。

物體不再從中心向外拉的點,就是殼向內的質量,與殼向外的質量相等的點。

在我們的模型中,密度是相等的,所以可以直接進行面積計算。

球體的總面積為:

A = (4 * PI * 250,000) - (4 * PI * 2,500) = 3,110,177立方英里

外殼的外部質量和內部質量相等,每個外殼的面積為1,555,088立方英里。

計算內部面積有:

(4 * PI * r^2) - (4 * PI * 2500) = 1,555,088

12.566 * r^2 = 1,555,088 - 31,416

R ^2 = 1523672 / 12.566

R =根號(121,254)= 348英里

由於球體的半徑是500英里(直徑1000英里),這意味著表面的引力只會擴展到表面以下152英里(半徑348英里)的殼層,任何進一步的深度都會產生一個朝向球體外部的凈力。

現在讓我們把這個理論應用到太空中的蜂蜜罐上,為什麼氣泡會向中心移動?

因為有來自塑料罐和蜂蜜的微重力導致罐中心的密度最小。

如果我們在半徑為358英里到338英里的球體上製造一個空洞,會發生什麼?

哈哈那就基本上是一個球中球。

但如果一個物體被放在348英里半徑的外殼上會發生什麼?

那麼朝向表面的質量等於中心質量,所以它會懸浮。

如果有任何偏移,無論如何它都會再次被拉向它最接近的表面。

換句話說,只有在極其嚴格的公差下,物體才能因重力而懸浮。重力會把物體拉向它,而不是把它們推開。

這就引出了另一個觀察結果:黑洞不能像假設的那樣存在,因為內部引力的行為與理論不一致,所以它們不能被創造出來。那就把原來的問題搞砸了。

BY: quora

如有相關內容侵權,請在作品發布後聯繫作者刪除

轉載還請取得授權,並注意保持完整性和註明出處

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-sg/e010828a5f96f4a03ce1b150dde1e166.html