為何黑洞能吸盡一切物質?真的有所謂的白洞

Question

為何黑洞能吸盡一切物質?
真的有所謂的白洞嗎?
可以的話請提供證明和相關資料,謝謝

Answer 1

黑洞是由具有極大質量的超巨星在塌陷時所造成的，恆星的核心在本身重量的影響下非常快速的收縮，並釋放出強勁的暴發能量，如果核心物質大的使塌陷無限地繼續下去，便產生了黑洞，在重力巨大的擠壓下，所留下的物質有難以想像的高密度。更詳細一點的說：黑洞是否能形成要取決於「恆星質量與其重力的抗衡程度」，一顆恆星有可能塌陷成白矮星，中子星或黑洞。
質量與太陽相近的黑洞，「平均密度」非常高，每一立方公分有200億噸重。如果地球要變成黑鼕，半徑必須要縮小到4.44公厘以下，這是人類的能力絕對做不到的，但是在自然界中，卻可靠著星球的演化輕而易舉達成。黑洞是星球演化到最後階段時，在宇宙中自然產生的結果。
星球藉著核熔合產生能量，並發出光芒。星球一生絕大部份的過程都在燃燒氫合成氦，接著大多數星球會演化成紅巨星，開始燃燒中心核裡的氦，最後形成最穩定的鐵中心核。之後，星球再也無法製造出足以支撐星球形體的能量，而開始猛烈收縮成超新星。
質量接近太陽的輕星不會演化到形成鐵核中心的階段，在過程中會變成白矮星而冷卻下來。但是質量為太陽三倍以上的重星，就會發生超新星爆炸。果質量在太陽八倍以下，爆炸之後便會煙消雲散。八～三十倍的情況則留下中子。如果是三十倍以上，中心核將無限地持續重力崩潰，直到形成黑洞。黑洞單獨存在時，想要觀測到是很困難的，但若是雙星的一方潰縮成黑洞，便有可能觀測到。


不帶電不旋轉Schwarzschild黑洞(史瓦西格黑洞)：
1915年愛因斯坦發表廣義相對論之後，1916年Schwarzschild即從愛因斯坦方程式找到第一個黑洞的解，這是最簡單、最容易理解的黑洞，本文以上所說的就是指Schwarzschild黑洞。它的時空結構僅跟黑洞質量有關。
帶電但不旋轉Reissner-Nordstrom黑洞
1918年發現的解，時空結構與黑洞的質量和電荷都有關。
旋轉但不帶電Kerr黑洞(克爾黑洞)
1963年Kerr發現的解，旋轉的黑洞和不旋轉的黑洞有一點點差異，黑洞除了上述所說的存在一個『一但掉入連光也跑不出來的視界』之外，還存在一個被稱之為靜態極限(Static Limit)的面，靜態極限在視界之外，形狀是赤道部份較胖，自轉軸的兩極與視界面相切，類似一個橢球，自轉愈快則橢球愈長，當黑洞沒有旋轉時，靜態極限和視界兩者是重合的。靜態極限的意思是，在靜態極限面之外的時空區域，只要火箭的動力夠大，就可以使我們相對於遠方恆星是靜止不動的，一但落入靜態極限的面之內，由於黑洞的自轉造成慣性系被強烈的拖曳，則無論我們多努力，也不可能相對於遠處恆星保持靜止。換言之，我們一定被拉著轉。當然，一個人掉進靜態極限面之內但還沒掉進視界之前，還是有機會脫離黑洞的，視界之外和靜態極限面之內的時空區域我們稱之為能層(ergosphere)，能層是什麼？我們後面再講。
會旋轉又帶電Kerr-Newman黑洞

這是黑洞最一般的case，帶有電荷或自轉或兩者兼之的黑洞，引力半徑會比史瓦西格黑洞小一點。
一般認為，宇宙中若真的存在黑洞，那麼它必定是會旋轉的，有自轉或帶電或兩者兼之的黑洞，可以拿來作發電機，當然這目前只是理論而已…
理論表明，不論星球死前是何者面貌，穩定黑洞只能是上述四種中的一種，這就是有名的黑洞無毛定理(There Hair Theory)：黑洞只由質量(Ｍ)、電荷(Ｑ)、角動量(Ｌ)三個參數決定，和其他的物理量無關。
Stephen Hawning新觀念下的黑洞：
黑洞會蒸發、黑洞會輻射出微弱的光、黑洞有溫度、兩個黑洞可以變成一個黑洞，但一個黑洞絕不能被切割成兩個…當然…這都是理論…

另一方面，隨著太空船一起飛近黑洞的人，卻在有限的時間內進入了黑洞內部，或許根本就沒有察覺已經過了事象地平面。不過，潮汐力卻越來越強。質量與太陽相差不多的黑洞，會對大約 2公尺高的人施加10 億G的潮汐力，把人拉得長長細細的，絕無活命之理。
但是在另一個宇宙中，這個黑洞不再是黑洞，而變成了「白洞」。所謂白洞，是和黑洞相對的稱呼，指的是專往外界吐出物質的時空領域。進入黑洞內部地平面的物體，最後會被白洞吐出來，進入另一個不同的宇宙。
黑洞能吸盡一切物質?真的有所謂的白洞

Answer 2

黑洞的理論建立是基於萬有引力定律 。 萬有引力是我們最為熟悉 的一種作用力，這種力使我們緊貼在地上，同時使地球環繞太陽運行。愛因斯坦的相對論提出，質量和能量決定時空的幾何形狀，而時空的彎曲率則以引力的形式表達出來
簡單說黑洞是擁有強大引力的物體，引力之大即使是宇宙中速度 最高的光線也不能逃離黑洞

廣 義 相 對 論 的 部 份 數 學 解 中 ， 容 許 「 白 洞 」 (White hole) 的 存 在廣義相對論所預言的一種與黑洞相反的特殊天體。和黑洞類似它也有一個封閉的邊界,聚集在白洞內部的物質,只可以經邊界向外運動,而不能反向運動,就是說白洞只向外部區域輸出物質和能量,而不能吸收外部區域的任何物質和輻射。
白洞仍是一個只存在於理論中的猜想，以現在已知的天文現象來說，沒有證據顯示白洞的存在所以目前看來不存在的機率大一點

另外目前科學家並沒有發現黑洞會放射出物質，原因是無法觀測物質誕生的瞬間。我想上面作者應該是提到霍金在宇宙簡史中提到的黑洞幅射
雖然說法我也認為非常有道理不過由於目前都沒觀測到黑洞的爆炸所以是否是真實的仍需要時間檢驗

簡單說明黑洞幅射的原因，在量子的世界中物質是可以無中生有的。但如果你無中生有總有一天要還回去。所以如果有物質剛好誕生於黑洞的邊界，基於借貸平衡概念該物質應該會馬上不見。假如虛擬粒子對中的其中一粒粒子掉進了黑洞，而另外一粒則沒有，它們便不能結合還原，真空因而產生了負能量，這是違反了能量守恆定律的，這個真空的「負能量洞」需以某種方法填補，於是這個「洞」便由黑洞中抽取能量。而黑洞的質量會因而下降，而失去了的質量會轉化成能量。換句話說，一粒虛擬粒子掉進了黑洞，而另外一粒則逃脫了，那逃脫了的粒子就成為了從黑洞放出來的霍金輻射。最後當黑洞蒸發到剩下奇點時會產生超級大爆炸。根據計算宇宙誕生出期所誕生的極小黑洞應該都已經蒸發完畢所以應該會觀測到很多的奇點爆炸才對。所以目前但大部分的科學家並不認同
或許那天觀察到奇點爆炸時才能說黑洞是真的會釋放出物質。再這之前只能把它當成是是一種猜想的理論

Answer 3

為何黑洞能吸盡一切物質?

我先跟你簡單講解黑洞是怎麼誕生的。
質量超過太陽數倍的恆星能量耗盡後，會產生超新星爆炸，爆炸成超新星，恆星爆炸後，中心在重力的驅使下仍會向內收縮，非常巨大的恆星爆炸時，收縮無法停止，而會一直收縮下去，就這樣不停的收縮，這顆被擠壓的星體重力大得能夠把一切物質都吸引過去，連光子也不例外，整個吞沒，讓物體永遠無法逃離，成為逃脫速度超過光速，擁有強大重力的天體，就是黑洞。有時甚至會因為重力過大，不經超新星爆炸就開始收縮。

黑洞能吸盡一切物質就是因為它過度坍縮，重力異常強大的關係。


真的有所謂的白洞嗎?

白洞是廣義相對論預言的天體，性質和黑洞相反，不過尚未發現真正的白洞喔。

關於白洞的介紹：
http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1305092014498