¿Qué es un agujero negro?
Un agujero negro es una región del tiempo y del espacio de la que ni siquiera la luz puede escapar. La masa de un agujero negro es inimaginable, lo que hace que el campo gravitacional sea tan fuerte que cualquier materia y radiación que una vez entre en el área nunca podrá salir, e incluso la luz más rápida no puede escapar de él, por lo que la gente no puede verlo. Debido a que en termodinámica es similar a un cuerpo negro que no refleja la luz en absoluto, el físico estadounidense Wheeler le dio un interesante nombre: "agujero negro".
¿El proceso de formación de los agujeros negros?
Cuando una estrella envejece, sus reacciones termonucleares agotarán el combustible (hidrógeno) del centro, y el centro no produce mucha energía. Como tal, no es lo suficientemente fuerte para soportar el enorme peso del proyectil. Por lo tanto, bajo la fuerte presión de la capa exterior, el núcleo comienza a colapsar hasta que finalmente se forma una estrella pequeña y densa, que es capaz de equilibrar la presión nuevamente. Esto crea un cuerpo celeste más denso, y la alta temperatura y presión que genera pueden forzar a todos los electrones a entrar en el núcleo.
Cuando un objeto tiene una masa de M3,2m, no habrá fuerza que pueda competir con su propia gravedad, provocando otro gran colapso. Según la conjetura de los científicos, la materia se moverá inexorablemente hacia el punto central hasta convertirse en un "punto" con volumen cero y densidad infinita. Cuando su radio se reduce hasta cierto punto (radio de Schwarzschild), la enorme gravedad impide incluso la emisión de luz, cortando así todas las conexiones entre la estrella y el mundo exterior: nace un "agujero negro".
Los científicos generalmente creen que las explosiones de supernovas en las observaciones astronómicas son una de las formas importantes de crear agujeros negros. Las supernovas eran llamadas estrellas invitadas en la antigua China. Este tipo de estrella aparece repentinamente en el cielo estrellado y luego desaparece repentinamente después de un período de tiempo, lo cual es visible a simple vista. Debido a que va y viene sin dejar rastro, se le llama estrella invitada, como un visitante de un lugar lejano que se queda un tiempo y luego regresa a un lugar lejano.
El agujero negro tiene una fuerte gravedad y continuamente traga una gran cantidad de materia interestelar; parte de la materia se mueve rápidamente a su alrededor, y su trayectoria cambiará, formando un anillo de material circular, hay una enorme radiación de energía a su alrededor; , y emite constantemente rayos X y rayos gamma extremadamente potentes. Además, la inmensa gravedad del agujero negro hace que la luz se doble fuertemente cerca de él; no hay ni rastro de luz en su interior.
La interesante paradoja de la información sobre los agujeros negros
Hawking explicó los agujeros negros en un artículo del 65438 al 0976: Porque la radiación térmica pura difícilmente puede aportar información, si cuando realmente hay un agujero negro irradia, todo se convierte en calor y la información aportada por el material que formó el agujero negro desaparecerá del universo. En otras palabras, la radiación de un agujero negro no contiene ninguna información sobre el interior del agujero negro. Cuando un agujero negro se pierde por completo, se pierde toda la información. Esto no solo destruirá la conservación de leyes físicas como el número de leptones y el número de bariones, sino que también hará que la teoría de la gravedad cuántica que se está creando no satisfaga la conservación unitaria y la conservación de la probabilidad. Esta es la "paradoja de la información del agujero negro".
La importancia del estudio de los agujeros negros
Actualmente existen dos teorías pilares en la física moderna. Una es la teoría general de la relatividad, que describe principalmente la interacción entre objetos macroscópicos, el espacio-tiempo. y la materia; la otra es la teoría cuántica que describe las leyes del movimiento en el mundo microscópico. En la investigación física ordinaria, estas dos teorías no interfieren entre sí. Pero para que la física siga desarrollándose, estas dos teorías deben combinarse y eventualmente se podrá obtener una teoría unificada. Un cuerpo celeste como un agujero negro tiene algunas características tanto de forma de objeto macroscópico como de teoría cuántica microscópica. Se puede decir que sobre este cuerpo celeste convergen dos teorías. Por tanto, el estudio de los agujeros negros puede promover el desarrollo de dos teorías.