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原创 对“黑洞”研究的重大疏忽

  • laomaya
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  • 2018-04-24 14:48:04

对“黑洞”研究的重大疏忽

山东章丘中职学校马国梁

一说起天文学上的“黑洞”,大家就会觉得神秘而有趣。在学术界,那些科学大家们更是将人的想象力发挥到极致,不仅做尽了天下文章,还给黑洞披上了“广义相对论”的面纱,让人感到好奇而又莫名其妙。他们故弄玄虚,各种说法相互矛盾,在认识上造成了很大的混乱。那么事实究竟是怎样的呢?下面我们就来揭开这层神秘面纱,看看黑洞的真实面目。

我们知道:恒星辐射的能量来源于内部的原子核反应,如氢聚变成氦的反应等。当恒星的某级核原料枯竭、核反应趋于停止时,它的产热功率就会小于辐射功率,其表面温度就会下降,表面积开始缩小,辐射能力降低;而随着半径的减小,其中心温度则越来越高,当达到一定程度后就可能引发高一级的核反应。使恒星温度升高,体积膨胀,直到辐射功率和产热功率再次相等时为止,内部的热力压强和引力压强达到新的平衡;但如果内部产热过快、外层来不及释放也可能发生猛烈的爆炸,在抛出一部分物质后再收缩体积、升温等等。如此循环不已。

只有当中心升温达不到发生高级核反应所需的温度时,往后的各级核反应都无法进行以后,体积的收缩才是不可逆转的。当收缩停止以后,其表面温度将趋于绝对0开,而中心温度则达到最高。内部的热力压强和引力压强达到稳定平衡。密度从外到内越来越大。

恒星表面的降温过程是相当慢长的。这是因为随着温度的降低,它的辐射能力越来越低;同时由于外层的液化和凝固,使得透明度降低甚至变得完全不透明,传导和对流也因此受到阻碍,这都减小了向外移动的热流量;除此外,在内部的热传递还受到引力场的牵制。当达到一定的温梯后,热量就不再向外传递了。虽然它最后的目标是表面温度达到0开,热辐射完全停止,变成一个“黑星”,但它却长期停留在“白星”阶段。在这个时期,我们可把它叫做“准静态”。

假如星球是完全透明的,那就无法建立温梯。它的中心温度不管起初有多么高,到最终总能降下来,整体温度趋于0开。

只有当白星变成黑星后,恒星才算真正达到了永恒,表面寒冷死寂。只要没有外来干扰,它就会一直这么呆下去。即便偶有外来陨石的坠入,估计也不会引起多长时间的动荡,很快就能稳定下来,恢复原有的平静。

黑星的表面,不论引力场多么强,引力势多么大,它都不可能把“光子”拖住。因为光子的实质是电磁波能量包,电磁场和引力场是能够相互叠加的,互不干涉;而且,它也不可能把表面的物体都拖住。只要物体的初速度达到光速,不论它在哪个位置,朝着哪个方向,就能畅通无阻的的发射出去;即便速度略小,只要足够接近光速它也能够逃逸出去,脱离主星的控制范围。这是因为在高速领域,万有引力的速度特性是不可忽略的。既然现在已经证明“万有引力的传播速度也是光速”,那么当物体的运动速度接近光速时,所受的引力就肯定会大幅减小;当达到光速时,所受的引力就变会成零。

当外来的小行星朝着黑星运动时,其最近点不管有多近,它都达不到光速。且它在远离时的受力、速度变化以及轨道都与来时的相对称。

在黑星的周围,不论远近,都可以有小行星正常运转。虽然引力有了速度特性,但它仍然是保守力。但是大行星在最近点有可能被两端的强大引潮力撕裂解体。

现在的“黑洞”理论认为:当黑星表面的引力势足够大时,就能把自身的所有物质都拖住,让任何物体包括光都逃不出去;还能让所有侵入视界的物体有来无回,坠落其中。并根据逃逸光速算出了黑洞的视界半径。

因为     GmM/R = mcc/2

所以得    R = 2GM/cc        

只要黑星的半径r。<R ,它就变成了一个黑洞。

这种算法显然没有考虑引力的速度特性;即便是物体的“质速关系”它也没有考虑。这个疏忽实在是太大了!由此建立的“黑洞”理论又怎么能正确呢?基础错了,全天下关于“黑洞”的文章也就难免贬值。这样算出来的视界只能叫做“经典视界”。

所以我们认为:“黑洞”仍然只是普通天体,实在没有什么特别的。唯一的特殊之处就是在星体附近成了高速领域,让运动物体所受的引力都大大减小了。远道而来的行星在视界根本达不到光速,在视界内即便小于光速也一样能够逃逸。星体不可能由于无限坍塌而变成“奇点”,在视界内也不可能空空如也,在星体周围空间,完全可以拥有大量的物质环绕运转,且环绕速度皆小于用经典力学算出的速度。例如在视界上,按照笔者的理论计算,逃逸速度是光速的0.745356倍,而环绕速度只是光速的0.57735倍。

所以说,“黑洞”并不是过去人们所想像的一个不可思议的无底洞,而是一个边界清晰、内部层次分明的实心球。它从外到内,既遵循引力温梯的规律不断升高温度,又遵循引力积累的规律连续增大压强;即便是密度悬殊很大的各种物质,它也遵循浮力的规律让小的上升、大的下沉。且各种元素都处在发生核反应的温度之下相安无事。

“黑洞”的寿命当然也是无限长的。在它存在的期间内,只有极少数外来的小行星可能和它相撞而被吞噬,更多的外来之客恐怕只是从它的身旁一掠而过,永不返回。

所有恒星的最后结局都是取决于它们的质量。其质量越大,停止核反应的级别就越高,核反应就进行的越彻底。质量在太阳的0.5倍以下的恒星只能成为一个氦球;而质量是太阳的1.4倍的恒星则能成为个大铁球。其核反应的级别为最高,但不可能最彻底,在外层总有残留的轻元素。质量在太阳的1.4倍以下的恒星只能变成黑矮星,而质量在太阳的1.4 ~ 2倍之间的恒星则会变成中子星。当质量超过太阳的2倍时中子星就可能坍塌成所谓的“黑洞”了。

黑星的表面所以不再发光是因为无光可发,而不是什么“光子被引力场拖住”了。现在有许多研究“黑洞”的文章都说“它可以发出X射线”。笔者认为:这完全可能。只要它能够产生,就一定能发出来。

不论恒星的质量大小,它在变成黑星后的内部都是呈圈层结构的,只是其核心的物质种类不同。黑星的质量越大,其圈层数就越多。当到了“黑洞”这个级别时,圈层数就应该达到最多了。从表面往下,先是一层轻元素和铁的固体,往里则是熔化后的铁水层,铁的等离子层,中子层,夸克核,再往里是什么核我们就不知道了。

不论固态、液态还是等离子态,都是靠原子核间的电斥力来抵抗自身引力的。但当电子被压入核的内部,并把质子变成中子时,就成了依靠极强的核斥力来抵抗自身引力的了。所以中子星的密度应该比原子核的密度稍大一点。至于从中子态再往里,我们就不知道究竟是靠什么力来抵抗自身引力了。难道是夸克力?

但不管“黑洞”的质量有多大,其星体都不会发生无限坍塌的情况。这一方面是我们坚信物质固有的属性不可能凭空消失。实物质无限可分,实粒子的“排它性和不可入性”正是它凸显自己存在主要特征。只有更小,没有最小;另一方面就是物质在坍塌时必然伴随着引力势的减小,能量的释放。可是当外层的阻碍很大甚至完全被封闭时,能量根本传递不出去,试想它又如何坍塌呢?

其实在宇宙空间中,所有孤立热系统在停止活动后的外表温度都只能是0开。因为在边界上的质点不应该再有热运动;否则就会有能量的辐射,物质的挥发,这样的地方还能算边界吗?

孤立热系统的外表压强也只能是0帕。因为温度是0开,分子没有运动;即便是从引力的角度来看,它还也没有开始积累。但密度可为零也可不为0 ,它从外向内连续或者阶梯式增长。如果我们沿着半径从外到内层层推算,就可得知系统中心状态的密度、温度和压强。

2018-4-20


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任何天体物质都是由电子有N、S极磁物质结构的基本粒子的磁结构漩涡运动构成的,温度来自电子N、S极磁的摩擦,    降温下降冷却来自电子的静止状态,温度下降质量增加压强增强,天体的内外冷、热矛盾对立统一的温差压力差的漩涡运动内快外慢是天体漩涡发展演变的自然规律。

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