在很早之前,人們認(rèn)為地球是宇宙的中心,直到16世紀(jì)哥白尼提出日心說(shuō),人類(lèi)對(duì)宇宙才有更深層次的了解。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系只是浩瀚宇宙中一個(gè)渺小的存在。
日心說(shuō)與地心說(shuō)概念
有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系距離銀河系中心越來(lái)越近,可以說(shuō)太陽(yáng)系正在向銀河系中心黑洞墜落,甚至科學(xué)家們還計(jì)算出了具體墜落時(shí)間。
恒星是有壽命的,恒星之所以會(huì)衰老、收縮,是因?yàn)楹阈莾?nèi)部的元素聚變釋放的能量已經(jīng)不足以與外部的引力保持平衡。
換句話說(shuō)就是恒星核心部分的能量不足以支撐恒星自身的重量了。
最初的恒星內(nèi)部一般都只有氫元素,這些氫元素堆積在恒星內(nèi)部會(huì)不斷的碰撞,發(fā)生聚變反應(yīng),聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量就會(huì)與外部引力保持平衡。
核聚變反應(yīng)原理
聚變反應(yīng)中,恒星內(nèi)部會(huì)慢慢出現(xiàn)氦元素、鋰元素、硼元素等等。(產(chǎn)生新元素的順序即元素周期表的順序)
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的反應(yīng)后,恒星內(nèi)部鐵元素含量會(huì)增多,通常這個(gè)時(shí)候恒星都已經(jīng)處于衰老狀態(tài)了。鐵元素比較穩(wěn)定,產(chǎn)生的能量不足以維持恒星結(jié)構(gòu)的平衡。
宇宙中的恒星衰老后都會(huì)面臨毀滅,在自身重力的影響下這顆恒星的核心會(huì)不斷向內(nèi)部收縮,繼而引發(fā)一場(chǎng)大爆炸。這場(chǎng)爆炸會(huì)造就恒星兩個(gè)不同的結(jié)局,有些恒星會(huì)被炸到尸骨無(wú)存,有些恒星的核心可以被保留下來(lái)。
恒星的演變過(guò)程
當(dāng)這顆恒星核心收縮到極限時(shí),內(nèi)部的所有物質(zhì)都將變成中子,恒星就會(huì)停止收縮。這時(shí)的恒星就像一個(gè)密度特別大的星體,在恒星內(nèi)部更是沒(méi)有剩余的空間。
黑洞的形成與恒星的毀滅相似,不同的是可以形成黑洞的恒星通常質(zhì)量都特別大,龐大的質(zhì)量使收縮活動(dòng)不斷進(jìn)行,大量中子互斥都無(wú)法阻擋恒星的收縮。
在巨大的壓力下,恒星內(nèi)部的中子都會(huì)被碾碎成粉末狀,保留下來(lái)的只有密度極高的物質(zhì),也就是我們所說(shuō)的黑洞。
引人恐懼的黑洞
高質(zhì)量使得黑洞的引力也比較大,黑洞附近的物質(zhì)都會(huì)被它吞噬,距離黑洞比較遠(yuǎn)的一些星體和物質(zhì)都會(huì)在強(qiáng)大引力的作用下距黑洞越來(lái)越近。
之所以科學(xué)家給它取名“黑洞”,是因?yàn)樗囊χ笊踔習(xí)淌筛浇墓猓@就導(dǎo)致黑洞表面幾乎都是一片漆黑的。
黑洞引力
科學(xué)家在研究后發(fā)現(xiàn),宇宙大部分星系中都有黑洞的存在,包括我們熟知的銀河系。黑洞的質(zhì)量通常都是極大的,可以有99萬(wàn)到400億個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。
黑洞是會(huì)“長(zhǎng)大”的,我們前面說(shuō)到黑洞的引力極大,通常都會(huì)吞噬其他物體,它的成長(zhǎng)方式就是吸積。
黑洞與其他天體不同之處在于科學(xué)家們無(wú)法用肉眼去觀察它,因此目前人類(lèi)對(duì)黑洞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)還處于猜測(cè)與探索階段。黑洞之所以會(huì)“隱身術(shù)”,是因?yàn)閺澢臅r(shí)空,也就是說(shuō)在強(qiáng)大引力場(chǎng)的影響下,時(shí)空也會(huì)發(fā)生彎曲。
時(shí)空彎曲
當(dāng)光抵達(dá)黑洞附近時(shí),就會(huì)自動(dòng)偏離方向,消失在黑洞中,出現(xiàn)在別的地方比如地球。有些恒星散發(fā)出的光會(huì)通過(guò)黑洞折射抵達(dá)地球,這種現(xiàn)象被稱(chēng)為“引力透鏡”,這時(shí)在地球上不僅可以觀察到這顆恒星的外貌,還可以看到恒星周?chē)沫h(huán)境。
有科學(xué)家猜測(cè),或許太陽(yáng)系也會(huì)在銀河系黑洞的作用下不斷向銀河系中心靠近,畢竟太陽(yáng)系一直在圍繞銀河系中心公轉(zhuǎn)。
提出這種假設(shè)后,科學(xué)家們就開(kāi)始觀察研究,最終科學(xué)家發(fā)現(xiàn),太陽(yáng)系繞銀河系公轉(zhuǎn)1周,二者之間的距離就會(huì)減少2000光年。
太陽(yáng)系在銀河系中的位置
也就是說(shuō)只要太陽(yáng)系再?lài)@銀河系中心轉(zhuǎn)動(dòng)13萬(wàn)圈,太陽(yáng)系就會(huì)陷入銀河系中心黑洞之中。太陽(yáng)系繞銀河系中心公轉(zhuǎn)1周需要大概2.5億年,32.5萬(wàn)億年后,銀河系黑洞就會(huì)吞噬掉太陽(yáng)系。
當(dāng)然上述數(shù)據(jù)只是理論上的時(shí)間,事實(shí)上太陽(yáng)系的公轉(zhuǎn)速度在不斷變快,也就是說(shuō)太陽(yáng)系實(shí)際墜入黑洞的時(shí)間會(huì)比預(yù)期更短。
太陽(yáng)
但是我們無(wú)需過(guò)多擔(dān)心,畢竟太陽(yáng)本身的壽命也是有限的。據(jù)科學(xué)家估算,太陽(yáng)的壽命大概只有50億年左右了,太陽(yáng)內(nèi)部的氫元素正在不斷聚變減少,太陽(yáng)的體積正在不斷變大,最終會(huì)變成一顆“紅超巨星”。
紅超巨星
屆時(shí)太陽(yáng)會(huì)散發(fā)出劇烈的光線,地球上的溫度會(huì)達(dá)到60攝氏度左右,人類(lèi)與其他生物都將無(wú)法在地球上生存。相比之下太陽(yáng)系墜入黑洞離我們更加遙遠(yuǎn)。
如果真的到了32萬(wàn)億年后,太陽(yáng)系真的要變成銀河系黑洞的食物嗎?答案是未知的,因?yàn)橛钪嬉恢碧幱跓o(wú)限膨脹的狀態(tài)。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)從宇宙大爆炸開(kāi)始,宇宙空間都一直在膨脹,在這種狀態(tài)下星系之間的距離也越來(lái)越遠(yuǎn)。
宇宙膨脹
如果宇宙膨脹的速度大于太陽(yáng)系墜落到黑洞的速度,太陽(yáng)系就永遠(yuǎn)不會(huì)被黑洞吞噬。
宇宙膨脹學(xué)說(shuō)專(zhuān)家曾用吹氣球例子生動(dòng)的闡述了宇宙膨脹論,假設(shè)宇宙是一個(gè)表面帶有斑點(diǎn)氣球,這些斑點(diǎn)就是宇宙中的各個(gè)星系。
隨著氣球內(nèi)部氣體的增多,氣球在不斷膨脹,繼而就會(huì)讓氣球表面斑點(diǎn)之間的距離越來(lái)越遠(yuǎn)。同理,隨著宇宙膨脹太陽(yáng)系與銀河系之間的距離也會(huì)越來(lái)越遠(yuǎn)。
宇宙膨脹
除了宇宙膨脹會(huì)讓銀河系黑洞吞噬太陽(yáng)系變成泡影,黑洞本身也不具備吞噬掉太陽(yáng)系的能力。
太陽(yáng)系之所以會(huì)圍繞銀河系公轉(zhuǎn),是因?yàn)殂y河系的質(zhì)量是太陽(yáng)系的2萬(wàn)億倍,就像太陽(yáng)系其他星體圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)是因?yàn)樘?yáng)在太陽(yáng)系中占據(jù)了99%的質(zhì)量。
如果銀河系中心黑洞想徹底征服太陽(yáng)系,其本身也需要有很大的質(zhì)量,很明顯銀心黑洞目前不滿足這個(gè)條件。
從這兩方面來(lái)說(shuō),太陽(yáng)系墜入銀心黑洞的假設(shè)都是不成立的。
銀心黑洞
通過(guò)以上敘述我們可以得知太陽(yáng)的壽命只有大約50億年左右了,即使后續(xù)因?yàn)槟承┰蛱?yáng)的壽命變長(zhǎng),許多年后太陽(yáng)系也有可能墜入墜入銀心黑洞,屆時(shí)人類(lèi)應(yīng)該何去何從呢?
目前科學(xué)家們并沒(méi)有在太陽(yáng)系發(fā)現(xiàn)第二個(gè)適宜人類(lèi)居住的星球,至于其他星系有沒(méi)有仍然是個(gè)未知數(shù)。
現(xiàn)有的科技水平仍然無(wú)法讓航天探測(cè)器飛出太陽(yáng)系,希望在未來(lái)的某一天,人類(lèi)可以發(fā)明出一種光速航天器,讓沖出太陽(yáng)系不再是一種假設(shè)。
宇宙飛船概念圖
宇宙是浩瀚的,人類(lèi)與地球都只是宇宙中的滄海一粟,只有永葆對(duì)大自然的敬畏之心,人類(lèi)才可以長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展。
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