黑洞最終會變成什麼?

黑洞會不斷吞噬周邊的物質,這個過程會終止嗎?這個過程是不可逆的嗎?會不會有一天達到臨界點後發生大爆炸,像宇宙誕生那樣?


讓我 @Flyingspace 首先來回答一下樓主提出的:黑洞不斷吞噬周邊物質的過程會終止嗎?


答案:┑( ̄Д  ̄)┍

畢竟物質的量是有限的,儘管時間會比較長

比如說前一段時間發現的引力波系統,它就是由雙黑洞產生的,因為黑洞周圍的氣體已經被吸完了,幾乎不留任何的氣體,所以不會產生任何的電磁輻射。


因此,儘管黑洞的確是會吞噬周圍的物質,但並不是會一直持續下去

其次,黑洞的大爆炸應該說從目前來看它本身並不會發生爆炸,當然也不排除什麼意外了~~~


當黑洞在吞噬氣體的時候,會逐漸增大,這是大質量黑洞逐漸增長起來的主要方式。

而對於黑洞爆發,從現在對於黑洞的理解,黑洞本身不會發生爆炸的。


不過我們知道會有微弱的霍金輻射,但是它卻是與質量成反比的,而且只有比溫度宇宙微波背景輻射的溫度高時,才有可能產生輻射。簡單估計一下,差不多質量小於1萬億太陽質量的黑洞有可能產生霍金輻射


希望我們這個正經科研機構的回答能給你帶來一點幫助!

回答者:中國科學院國家天文台 苟利軍研究員
黑洞及其高能爆發現象研究小組 負責人


黑洞並非一直成長,儘管黑洞體量不小
是否繼續成長取決於是否能填埋由於反物質
Heisenberg不確性原理的其中一種表述為能量的不確定性Delta E和能量改變所需要的時間Delta t兩者關係表示為
Delta EDelta tapprox frac{h}{4pi } ,打不出約化普朗克常量,就用frac{h}{2pi } 進行了替代
看起來能量守恆被違背了,事實上僅僅在瞬間出現這樣的矛盾。
空間產生了粒子-反粒子組成的虛粒子對,粒子對藉助能量生成又迅速歸還
如果這樣的粒子對出現太靠近黑洞,便會出現Hawking輻射
P_{Hawking} frac{1}{M^{2} } ,所以越重的黑洞輻射越發微弱
大質量黑洞溫度甚至遠低於CMB的2.73K(使得探測幾乎不可能)
而黑洞的總能量Eapprox Mc^{2}
因此輻射壽命Tapprox Mc^{2} /left( dE/dt

ight)
可以認為黑洞壽命TM^{3}
因此微型黑洞早已蒸發殆盡。
而質量更大的黑洞相當多的還存活著,不過卻在加速變老。
想要彌補質量蒸發來維持壽命的預期,那麼黑洞必須要有來吸收新的質量進行彌補
如果黑洞附近還有足夠的物質去彌補丟失的質量,甚至黑洞還能繼續成長並且延長預期壽命
但引力有效範圍內缺乏物質的狀況一旦出現,發生蒸發則是必然的,儘管很緩慢,卻在持續進行。
有一位答主計算過,黑洞每丟失一個等效光子,表面積便會損失一個普朗克長度的平方l_{p}^{2} =frac{hG}{2pi c^{3} } ,這意味著黑洞不僅會損失質量,也會在體型上發生變化。
最終的歸宿當然是壽終正寢,什麼也不剩。
但大質量黑洞的生命周期還是很長的。
鏈接:被黑洞吸收的的物質有機會逃生嗎? - 蕭半楊的文章 - 知乎專欄

參考:wiki詞條:量子漲落、霍金輻射


目前主流的觀點是:蒸發掉了,然後就沒啦。


有三種可能:
1.如果宇宙是穩態宇宙(不同於大爆炸),空間可以不斷膨脹,房間大小的空間內每年產生1個粒子,即可解釋我們目前觀測到的宇宙,這樣黑洞不會缺少食物會持續存在下去,越長越大。
2.如果大爆炸是正確的,並且宇宙在未來會塌縮,則黑洞會消失在在塌縮中。
3.如果大爆炸是正確的,並且宇宙在未來會永遠膨脹,則可供黑洞成長的物質越來越稀薄,等到背影輻射溫度小於黑洞溫度,則黑洞開始輻射蒸發,在漫長的難以至信的時間後,黑洞會消失。

好像第3種可能性最大


黑洞會不斷的吞噬周圍的一切,但是會放出輻射,這意味著它在不斷地損失能量,直到最後消失。所以我想大概它的結局是消失。
這是我在某科普雜誌上看到的,不知道準不準確。
歡迎指正。
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黑洞會發出耀眼的光芒,體積會縮小,甚至會爆炸。當英國物理學家史迪芬·霍金於1974年做此預言時,整個科學界為之震動。
霍金的理論是受靈感支配的思維的飛躍,他結合了廣義相對論和量子理論,他發現黑洞周圍的引力場釋放出能量,同時消耗黑洞的能量和質量。
假設一對粒子會在任何時刻、任何地點被創生,被創生的粒子就是正粒子與反粒子,而如果這一創生過程發生在黑洞附近的話就會有兩種情況發生:兩粒子湮滅、一個粒子被吸入黑洞。「一個粒子被吸入黑洞」這一情況:在黑洞附近創生的一對粒子其中一個反粒子會被吸入黑洞,而正粒子會逃逸,由於能量不能憑空創生,我們設反粒子攜帶負能量,正粒子攜帶正能量,而反粒子的所有運動過程可以視為是一個正粒子的為之相反的運動過程,如一個反粒子被吸入黑洞可視為一個正粒子從黑洞逃逸。這一情況就是一個攜帶著從黑洞里來的正能量的粒子逃逸了,即黑洞的總能量少了,而愛因斯坦的公式E=mc^2表明,能量的損失會導致質量的損失。
當黑洞的質量越來越小時,它的溫度會越來越高。這樣,當黑洞損失質量時,它的溫度和發射率增加,因而它的質量損失得更快。這種「霍金輻射」對大多數黑洞來說可以忽略不計,因為大黑洞輻射的比較慢,而小黑洞則以極高的速度輻射能量,直到黑洞的爆炸。
from 百度百科


看了很多評論和分析,都很有意思。收穫到很多新穎的知識。但據我說知,目前對於經典黑洞的研究還沒有發展的很深入。包括樓主的提問,實際上是無法做出判斷的。不過就我所了解的,也可以給樓主一個參考。
我們就從科學定律之最的熵說起。開始的時候,科學大大都認為黑洞是沒有溫度的,也就是沒有熵。這就違法了熱力學定律了。這不是BUG嘛!偏偏有個愛因斯塔的腦殘粉霍金,錯了,他身殘腦不殘,把量子理論套到黑洞的研究里,這下不得了,他發現了!向世界大聲吶喊:「黑洞是有溫度的,三大定律是證確的!愛因斯塔TMD沒騙我們!」這下大家都知道了,哦!原來黑洞中心是有溫度的啊,有溫度就有熵。好,不過關我什麼事啊.......
那麼問題來了,按照量子理論說法是什麼意思呢 ?(具體很煩,有興趣可以去參考量子對輻射理論和引力波輻射理論等) 。通俗的來說就是宇宙接近於真空但不是真空大家都知道,那肯定是有正負粒子嘛,而黑洞就是愛吃反粒子,吐正粒子。就好比你吃葡萄不吐葡萄皮,不對,吃葡萄要吐葡萄皮。不過這葡萄不好吃,因為反粒子是有負能量的,吃太多胃吃不消,就要拉稀,一拉稀就瘦了,也就說黑洞的能量會減少。那麼大公式又來了E=MC2,(哈哈我厲害嗎,還知道這個呢)能量是負的! 那質量呢?沒錯,小學生都知道有負號,那質量肯定是負的呀,對了,黑洞的質量是不斷的變小的。這個就是霍金的黑洞蒸發論,也就是著名的霍金蒸發。
  那也許您肯定要說你不是說出答案了嗎,黑洞會質量變小導致蒸發。可惜科學真是麻煩的女人啊,他又來了。沒錯,就是霍金,總所周知黑洞周圍的一個假設區域被稱為視界。這段想要理解很簡單你可以百度的到:霍金認為視界理論存在缺陷,光無法從中逃逸。試圖逃脫黑洞核心的光射線不會像人被困在跑步機上那樣,它可以通過輻射泄露來慢慢收縮。在量子理論中,能量和信息可以做到。所以霍大哥為了完善美麗的量子世界,30多年後他忍痛提出的灰洞理論。什麼意思呢?(物質和能量在被釋放到太空之前會持續一段時間。)我再用市井語言通俗的講解一下。
霍金:老愛,你那黑洞白洞兩個奇點的提出很震撼啊。
愛因斯坦:哪裡哪裡,小發現,哈哈小發現而已。
霍金:老愛,現在科學在發展,小子也有點發現,這一個有進沒出,一個有出沒進好像不對啊。黑洞也在吐瓜子啊。
愛因斯坦:。。。我的偉大成就怎麼辦?小霍你要幫幫我啊!
霍金:瞧你這話說的,我可是你的腦殘粉啊,你放心!
(掉頭轉向研究所的職員:快去聯繫科學雜誌,黑洞根本沒有這東西!我發現了灰洞!哈哈我的成就顛覆了愛因斯坦!)
愛因斯坦哭了。。。。。。
好吧,這就是灰洞的道理,有進沒出的黑洞是不存在的東西,所以我們把現在的黑洞(全都是有進有出的)只能叫做灰洞了。
所以黑洞會蒸發嗎?不會,會蒸發那還是Karl Schwarzschild提出的黑洞嗎,不是了啊!所以只能說霍金的灰洞會蒸發並緩慢釋放出能量和信息。
科學就是這麼煩人!
全手打的冥王星人瞎嗶嗶中


關於宇宙「黑洞」的新學說——「磁場旋渦說」:

「黑洞」是宇宙天體運動時產生的各種「磁場旋渦」現象,目前人們關注的「黑洞」主要有兩類:

一是恆星級「黑洞」:恆星級「黑洞」是由氣體塵埃構成,它的「黑」特徵是因為它的構成物質密度非常稀薄,反射可見光線的效果非常微弱,而可見光線被星際物質吸收,所以我們肉眼看不見罷了,當恆星級「黑洞」的構成物質密度達到一定程度時,便發展成為可以通過光學望遠鏡直接觀察到的原始星球——瀰漫星雲。

二是星系級「黑洞」:星系級「黑洞」主要由星球等天體構成,於是我們能在可見光線範圍看到星系旋渦狀的完整形態,只是無法看見星系中心物質密度極其稀薄的區域——星系級「黑洞」。

當然,宇宙中還有更大的「黑洞」,如星系團級「黑洞」、超星系團級「黑洞」……。「黑洞」的強大引力和高能輻射均來源於磁場,按其形態和性質來說,它倒真是一個名副其實的「黑暗磁場旋渦空洞」。

摘自《自然物質的變化——揭示生命、地球、宇宙奧秘》一書 建一著


@中國科普博覽 我補充下。業餘人士,可能有不對的地方,請指正。
首先,必須要有這個假設:「宇宙監察假設」——每一個奇點都必須有事界覆蓋,嚴禁出現裸奇點。
目前還沒有人證明或證否這條假設。一般認為這條假設成立。
那麼,自然界只存在「正常」的黑洞,白洞什麼的就不會存在。

1.假定上面的假設成立,只考慮經典的相對論(不考慮量子效應)
有個霍金面積不減定理:黑洞在未來的總事界面積不會減少。
經典的黑洞會不停的吸收周圍的物質,不停的變大,直到沒有物質可吸收為止。

2.考慮到量子效應,那麼大名鼎鼎的霍金輻射就出來了。
霍金輻射中的「溫度」與黑洞的質量成反比,黑洞的質量越大「溫度」越低,質量越小「溫度」越高。
假如黑洞的「溫度」低於宇宙背景輻射,黑洞反而會向宇宙中吸收輻射——溫度更低——吸收更多輻射······,當然這吸收的輻射能量很低,遠不如物質。換句話說,可以忽略霍金輻射的作用,參見第1點。
假如假如黑洞的「溫度」高於宇宙背景輻射,黑洞向宇宙輻射能量——溫度更高——輻射更多能量······,最後(時間足夠長),黑洞的質量很小,「溫度」非常非常高,瞬間的輻射能量非常高,這就是所謂的「爆炸」,黑洞「蒸發」乾淨。


吞噬時間的怪物。


目前有一種未經證實的天體叫白洞。。所謂白洞,顧名思義,正好和黑洞相反。黑洞是以強大的引力在吸引一切周圍的物質和能量,包括光,而白洞卻無時無刻不在向外噴射物質和能量。現在有一種理論認為,黑洞所吸收的物質會從白洞中噴射出來。。只是這個目前還處於猜測,如果是真的的話,那麼樓主的答案就呼之欲出了。但是明確的是,白洞噴射的過程是不可逆的,同樣黑洞吞噬的過程也是不可逆的。不過這些都並不是絕對的,黑洞也會極緩慢地向外輻射,樓主所說的情況有可能會出現在一些小黑洞上面,最終蒸發,甚至爆炸。當然這些都是我自己的個人理解,如果有什麼不對的地方歡迎指正。


黑洞是宇宙的清理再生系統,不光太空垃圾,包括星球星系空間,都會回收,能量的碾壓分解成最原始的能量狀態,每個星球都有自己的空間與能量保護網,進行發展與刺激但能量放射的中心點是不變的,黑洞同時也是穿過另一個宇宙空間的通道,空間之間層層疊加,既是保持發展穩定,同時也是高等空間的能量補給


我真的不懂這個……但是我覺得這個詞條wikipedia.org 的頁面 (霍金輻射)可能對你有所幫助


有一點我覺得很奇怪。按照黑洞理論,現在宇宙中應該布滿黑洞,黑洞應該佔據可見物質絕大部分的質量才對啊。

因為恆星一生--1形成階段 2主序星--紅巨星後的白矮星,中子星,或黑洞

這一個過程,最終只有少部分物質在超新星爆發階段還能被釋放出來,再度形成恆星。

大部分物質不是變成白矮星,就是中子星或黑洞,變成這三者之後就不可能再回歸宇宙塵埃階段


那麼宇宙存在的時間是137億,一個數十億壽命的恆星已經可以形成好幾代了,更何況質量越大,恆星壽命越短,恆星壽命越短,就會把越多的質量變成以上三者之一,形成不可再生能源。

如此,在這麼漫長的宇宙歲月里,現在宇宙佔據可見物質最大質量的應該是黑洞才是啊。

然而實際情況確實黑洞只佔宇宙中可見物質質量很小的一部分,大部分還是恆星和宇宙塵埃佔據

所以不我的不懷疑黑洞可能會以某種方式不斷釋放其能量到宇宙中


首先,黑洞不是一個洞,是一個引力非常強大的天體,其中心應當非常緊密的「球體」,大概就是個球體吧,兩個球碰到一起了,大家都有引力和斥力,那麼就撞一下嘍,撞完之後要麼一個被撞碎然後被吸收,要麼被吸收,反正就是分不開了,待宇宙間所有的物質都被吸進去了之後,那個球還是個球,或者被稱為「奇點」,接下來就等著大爆炸被,再炸出個新的宇宙就好咯


有點像貪吃蛇的神話,一條可以吞噬萬物的蛇最終連自己也不放過。對黑洞人類更多的是猜測,因為現階段的人更像是水裡的魚發現了水之外的世界,黑洞已知的特性多是通過光學驗證的,相對論中當速度達到一定程度的時候時間的定義也發生變化,黑洞是可以吞噬包括光在內的一切物質,那麼反物質呢?如果同樣吞噬反物質,正反物質的湮滅效應一定在黑洞內部存在並釋放能量,考慮到黑洞內部的超級引力作用可能突破人類對時間和空間的認知,甚至於空間維度都不是絕對的,那麼黑洞在宇宙中的存在不能僅僅用無限放大來解釋,很可能黑洞會突破時間,空間,物質,能量甚至於維度的壁壘,我更願意把黑洞理解為物質轉化器,誰能否定黑洞和高等宇宙文明的關係,我們甚至對其他宇宙生命體一無所知,如果那是宇宙高等文明的家園我也毫不奇怪,人類無法突破這中間的技術壁壘,絕對的差距。


黑洞是無法形成的,所有物質基本都集中在視界附近的外部,可能像是大氣層的樣子,或者像唱片一樣的圓盤狀,視界內沒有物質或者很少可以忽略不計,視界外面附近集中大量的物質導致空間的無限放大也就造成了物質無法穿越視界周圍無限大的空間,視界外也是可以放出巨大的能量的,只不過紅移現象應該比較明顯。


可能會挖穿空間?


黑洞處於廣義相對論和量子力學兩大物理支柱理論的預言範圍之外,因此目前對黑洞我們無法做出太多客觀的解釋,但天文觀測已經證實了這種天體的存在。希望這些年蓬勃發展的超弦理論能提供給我們更多的思路。就你的這個問題而言。霍金的黑洞輻射理論或許能很好的解答你的疑惑,根據霍金輻射理論。所有的黑洞都會在視界放出電磁輻射,並隨時間最終蒸發,越小的黑洞霍金輻射越強烈,也就越快蒸發。而差不多太陽質量的黑洞蒸發的速度就慢到不可思議了。大概需要10E-68年, 這是一個即使在宇宙尺度上也是天文數字的數字。所以按照現有的理論,大質量黑洞幾乎是永恆的存在。至於霍金輻射理論,目前看來比較可信。要理解霍金輻射需要量子力學的知識,關鍵詞是真空漲落和虛粒子對,有興趣的大家可以去查查相關文獻。


《黑洞簡史》說的很清楚吧?


黑洞會不會是把空間無限扭曲,所以光線其實是按照扭曲的空間進入黑洞,而不是逃不出黑洞。而無限扭曲的黑洞,和很慢的時間,會不會是在扭曲空間的另一頭慢慢產生另一個星系


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