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黑洞 宇宙中最神秘的6個現(xiàn)象，搞明白其中一個，科學(xué)都將突飛猛進(jìn)

雖然我們生活在宇宙之中，雖然我們是宇宙的一部分，雖然我們是由宇宙中隨處可見的物質(zhì)組成的，但是我們現(xiàn)在對宇宙可以說只了解到了一點點皮毛。宇宙依然有很多的未知等著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)，依然有很多的秘密等著我們?nèi)フ业酱鸢浮＝裉煳揖驼f下在宇宙中，目前顯而易見的幾個未知現(xiàn)象，人類雖然發(fā)現(xiàn)了它們的存在，但是依舊對它們背后隱藏的真實原理并不清楚。
黑洞 宇宙中最神秘的6個現(xiàn)象，搞明白其中一個，科學(xué)都將突飛猛進(jìn)
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這幾個未知現(xiàn)象分別是黑洞奇點、反物質(zhì)、暗物質(zhì)、暗能量和快速無線電爆發(fā)。雖然這些現(xiàn)象令現(xiàn)在的人們難以捉摸，但是它們確實是我們宇宙的一部分。了解這幾個現(xiàn)象背后的真理，將會為我們揭開宇宙基本原理的神秘面紗。首先是黑洞，它一直挑戰(zhàn)著現(xiàn)有的物理學(xué)。
黑洞 宇宙中最神秘的6個現(xiàn)象，搞明白其中一個，科學(xué)都將突飛猛進(jìn)
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黑洞這個天體是上世紀(jì)二十年代廣義相對論預(yù)言的產(chǎn)物，雖然它是廣義相對論的一個數(shù)學(xué)解，但是就連愛因斯坦本人都不相信在現(xiàn)實宇宙中真實存在這樣的天體，并認(rèn)為這種現(xiàn)象只是數(shù)學(xué)上的奇跡。但直到上世紀(jì)六十年代人們才發(fā)現(xiàn)了第一顆恒星級黑洞Cyg X-1的存在，以及后來在我們所處的銀河系中心通過計算周圍恒星的運動軌道，確定了在銀河系的中心確實存在一個質(zhì)量達(dá)到了400萬個太陽，且不發(fā)光的天體。越來越多的證據(jù)表明，這種天體并不是數(shù)學(xué)上的一種可能，而是真實的存在與我們的宇宙中。隨著觀測設(shè)備的發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在我們不僅確定了它的存在，還利用望遠(yuǎn)鏡獲得了第一張黑洞的照片，這顆黑洞位于M87星系中心，質(zhì)量達(dá)到了65億個太陽，是一個非常活躍的黑洞。至于什么是黑洞？它的定義其實非常簡單，就是時空中一個強(qiáng)大的引力區(qū)域，這個區(qū)域有一個界面，進(jìn)入這個界面的物體，包括光都會因為引力的原因無法逃脫出來，這也是為什么我們要叫它黑洞的原因。至于黑洞是如何形成的？現(xiàn)在我們只確定了一種途徑，就是質(zhì)量至少在15倍太陽質(zhì)量的恒星，在燃燒完自己的燃料以后核心坍縮形成的，并且伴隨著巨大能量的爆發(fā)，就是超新星爆發(fā)。而核心坍縮就會留下一個密度無限大、體積無限小的點，就是所謂的奇點，這也是一顆黑洞的中心。在這個核心的周圍就會存在一個視界面，穿過這個視界面的任何物體都會不可逆轉(zhuǎn)地墜落到黑洞的奇點。現(xiàn)在關(guān)于黑洞，我們只能知道它的視界面以外的事情，也能知道它的視界面范圍，但是關(guān)于視界面的里面我們就不知道了。尤其是我們所說的那個無限密度、體積又無限小的奇點，到底是啥東西，我們不得而知。因為所有的科學(xué)家會說，在黑洞的起點處我們目前掌握的所有的物理學(xué)都不再成立。因此黑洞現(xiàn)在對我們來說依然是個大大的謎題，黑洞的奇點是否是通往其他星系或者是宇宙的通道呢？一切都是猜測。還有，我們現(xiàn)在解釋了恒星質(zhì)量黑洞的形成，一般這些黑洞的質(zhì)量都很小，從數(shù)倍的太陽質(zhì)量到數(shù)十倍的太陽質(zhì)量不等；但是我們還知道，基本上所有的星系中心都有一個龐然大物，這些黑洞的質(zhì)量都是數(shù)百萬到數(shù)十億倍的太陽質(zhì)量不等；關(guān)于這些黑洞的形成現(xiàn)在依然是猜測，有大爆炸形成的原初黑洞的說法，有恒星級黑洞合并、吸積形成的說法，但是我們無法驗證確實。
黑洞 宇宙中最神秘的6個現(xiàn)象，搞明白其中一個，科學(xué)都將突飛猛進(jìn)
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反物質(zhì)反物質(zhì)的問題是宇宙學(xué)中排名第一的謎題。組成我們這個世界中普通物質(zhì)的亞原子粒子都有自己的反版本，這個不僅是在狄拉克的方程中被預(yù)言了出來，而且我們通過實驗在云室中也檢測到了正電子的存在。在往后人類建造得更加強(qiáng)大的對撞機(jī)中，我們發(fā)現(xiàn)了更多物質(zhì)粒子的反物質(zhì)版本。這說明反物質(zhì)是宇宙的真實本質(zhì)。現(xiàn)在可以十分確定，在標(biāo)準(zhǔn)模型的基本粒子中都有自己的反版本。例如構(gòu)成我們這個世界的電子，質(zhì)子和中子，它們都有自己的反粒子為反電子、反質(zhì)子和反中子。這些反粒子同樣也可以構(gòu)成一個反物質(zhì)世界，區(qū)別就是反粒子的電荷相反。根據(jù)現(xiàn)在我們對能量創(chuàng)造物質(zhì)過程的了解（對撞機(jī)中的數(shù)據(jù)），我們知道在大爆炸初期，能量創(chuàng)造物質(zhì)的時候，同樣也誕生了等量的反物質(zhì)。但是我們現(xiàn)在看到的宇宙確實只存在正物質(zhì)，反物質(zhì)卻消失了。關(guān)于為何反物質(zhì)會消失，這讓所有的科學(xué)家都感到頭疼。現(xiàn)在我們可以在對撞機(jī)中制造十分微量的反物質(zhì)，而且當(dāng)這些反物質(zhì)和正物質(zhì)相遇的時候就會發(fā)生湮滅，將兩個粒子中包含的所有的質(zhì)量都會在瞬間轉(zhuǎn)化為純能量。這個現(xiàn)象，也讓人類產(chǎn)生了利用反物質(zhì)作為燃料，制造宇宙飛船的想法。因為這個過程中能量的轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)達(dá)到了極致，因為如果一千克物質(zhì)與一千克反物質(zhì)相互作用，將產(chǎn)生相當(dāng)于43兆噸TNT的能量。但是想要制造1毫克反物質(zhì)要花費1000億美元，而且時間長達(dá)數(shù)百年。

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