引力为何会坍塌???? 为什么恒星会引力坍塌呢?

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-01
所谓引力坍塌,也有种说法叫引力坍缩,是指当天体(一般指恒星,有时也拿来描述整个宇宙的前景)内部物质之间的斥力不足以抗衡引力的时候发生的物质相核心聚集的现象。

这里以恒星为例说吧。我们知道具有质量的物体之间就会有引力作用,而恒星具有非常大的质量,其引力极大的。那为什么它没有向中心聚集呢?这是因为恒星在大量的聚变反应下,其温度极高(温度是物体内微观粒子热运动的宏观表现),由热运动引起的斥力(其实这个斥力可以理解为由微观粒子之间的碰撞引起,热运动越剧烈碰撞越强烈则斥力越大)平衡了引力。当恒星的核燃料耗尽,温度降低,热运动剧烈程度降低,其引起的斥力不足以抗衡引力,于是恒星物质在引力作用下开始向中心聚集,也就是发生了引力坍塌。

当坍塌到一定程度,在巨大的压力之下,电子将脱离原子核,成自由电子。这种自由电子气体将尽可能地占据原子核之间的空隙,从而使单位空间内包含的物质也将大大增多,密度大大提高了。形象地说,这时原子核是“沉浸于”电子中。一般把物质的这种状态叫做“简并态”。简并电子气体压力再次提供了斥力,如果恒星质量不很大,那么这时将再次平衡,形成白矮星。

如果恒星质量更大,那么电子气体压力提供的斥力还是抗衡不了引力,还会继续坍塌,原子被挤压崩溃,物质以中子态存在,这时不相容原理其作用(任何两个费米子不能具有完全相同的量子态),再次提供了斥力。这个斥力如平衡掉引力,那么形成了中子星(密度大约为1亿吨每立方厘米)。

如果恒星的质量超过了强得拉塞卡极限(太阳质量的大约1.5倍),那么这些斥力都将无法抗衡引力,恒星最终会坍塌成一个黑洞。

而对于整个宇宙,会不会发生引力坍塌目前还不清楚(恒星的引力坍塌一定程度上已经观测到),关于宇宙的未来一般有三种推测,无限膨胀下去,膨胀到一定程度平衡,或者最终发生引力坍塌。



这只出现在黑洞现象中。
黑洞的引力太大了,以至于它已经不能满足像地球那样只是将周围物体吸引到它周围,附着于它或是围着它转。黑洞另进入它的物质进行压缩。我们初中学过物体的三态:固,液,气。当液体水变为气体时体积会膨胀,因为它的分子之间有很大空隙。当水蒸汽在被黑洞压缩时,不仅分子间的缝隙被压缩的更少,而且连分子内部,电子与质子的距离也被压的很小,甚至使物质的基本粒子发生物理变化,形成其他基本粒子,而这一变化导致的后果是使物质体积变小,密度变大(如果在塌陷过程中物质发生能量释放,质量也会变小)所以称之为塌陷。

引力为什么会引起恒星坍塌成黑洞?~

四种基本力当中,引力是最弱的,但是引力有两个非常大的特点,一是只有吸引作用,没有排斥作用,二是作用距离无限远;于是重力就可以无限叠加,从而超过其他三种作用力的整体效果。
我们知道,一个天体的引力强到一定程度后,就会塌缩成一颗黑洞,连光也无法逃离黑洞的引力;大质量恒星在演化末期,由于核聚变反应的减弱,引力会占据主导作用,然后使恒星塌缩,就有可能在内部形成一颗黑洞。

在自然界中,人类发现的有四种基本相互作用,分别是强力、弱力、电磁力和引力,其中引力的强度是最弱的,比电磁力弱上10^36倍;比如磁铁对一块铁的吸引力,就能超过整个地球对磁铁的万有引力作用。
电磁力的作用范围也是无限的,但是电磁力存在吸引力的同时,也存在排斥力,大量正负电荷混在一起,整体就不再显电性,电磁力的合力也就抵消了。强力和弱力只在非常小的尺度范围内起作用,对宏观世界没有直接影响。

恒星在主序星时期,利用核聚变方式释放大量能量,这股能量可以和恒星自身的引力相抗衡,从而达到一种动态平衡;一旦恒星的核聚变燃料消耗殆尽,核聚变反应大大减弱时,引力就会逐步占据主导。

然后在某一时刻,引力彻底引起恒星内核塌缩,随即发生反弹,以超新星的形式结束“生命”;最后就有可能留下一颗中子星或者黑洞,此时引力成为主导,再也没有任何力量能和引力抗衡。原子也将被黑洞的引力压碎,至于黑洞的物质形态,目前还是一个谜团;广义相对论描述,黑洞奇点的体积无穷小,密度无穷大,时间和空间在这里无限折叠,一切靠近黑洞的物体,都将被吸入奇点。


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(18249075539): 据科学家多年的观测,宇宙是不段膨涨的,则个星球之间的距里不段增大,星球之间的万有引力也会减小,最终会宇宙蹋陷!这都与一种奇异的物质“暗物质”有!

#宋饲钓# 万有引力产生的原因有人说是空间因为质量坍塌;有人说i是物之间电子磁场力,
(18249075539): 你都说万有引力.万有啊.照你那么说,宇宙本身就是引力场,空间引力产生的原因是有质量塌缩造成的,克服简单躲到奇点外不就行啦.

#宋饲钓# 根据霍金说的,引力达到一定程度后恒星会塌陷成为黑洞是吗?那么是否黑洞的引力会继续变大? -
(18249075539): 首先,我想纠正一下,恒星坍塌变成黑洞是在大质量恒星死亡后发生的.小恒星(例如太阳)的生命主要有四个阶段:1.主序星,是热核反应燃烧氢原子的阶段.2.是红巨星,是氢元素即将耗尽,外形不断膨胀,密度变小,亮度增强...

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(18249075539): 对的,世界末日2012即将来临,地壳活动加剧导致地震和塌陷事件频发,地壳活动加剧,地球内部温度升高,大量滚烫的岩浆不断侵蚀地壳较为上层的岩石,使它们不断融化,上部较为冷却的会不断剥落,形成一个空腔,一旦上部一部分岩层土...

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(18249075539): 使得该物质所处的空间弯曲,有质量就会产生引力,外部物质向内部坍塌压缩.并不是说恒星内部有引力,因为恒星质量大,这个过程所产生的力量就叫做引力,恒星内部产生的是核巨变产生的能量抗衡引力物质决定一起,而是因为物质质量太大

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(18249075539): 资深引力造成的坍塌 “黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”,其实不然.所谓“黑洞”,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来. 根据广义相对论,引力场将使时空弯曲.当恒星的体积很大时,...

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(18249075539): 指出上面最长的那篇的一个错误,如果只有引力,自然“天”会塌(聚在一起),但是还有一个叫离心能的东西可以抵消引力能(其实就是切向动能),只要地球半径不是非常大,地球外的东西是不会都塌到地球上来的(除非那东西刚好瞄准到地球,比如陨石),比如月亮为什么不掉下来,是因为它在旋转,引力提供了向心力,供其作圆周运动,引力才不会把它拉下来.

#宋饲钓# 地球为什么不是方的而是圆的
(18249075539): 因为引力,使地球大致为球形

#宋饲钓# 地球为什么是方的 -
(18249075539): 你说地球为什么是圆的吧,万有引力的作用下,球形是唯一能保持受力平衡的实体.比如在太空失重状态下水份子之间由于有吸引力,要达到平衡只能形成球形的水滴,不可能是长方形,正方形等. 也许你会问一块铁或岩石等固体之间的分子或...