Lỗ đen là gì? Tính chất của lỗ đen không phải ai cũng rõ

Lỗ đen là gì?

Lỗ đen (hố đen hoặc hốc đen) là một vùng trong không-thời gian mà trường hấp dẫn ngăn cản mọi thứ, bao gồm cả ánh sáng cũng không thể thoát ra.

Lỗ đen còn gọi là hố đen

Tính chất của lỗ đen

Các lỗ đen có khối lượng vô cùng lớn, nhưng chỉ chiếm một khu vực rất nhỏ. Bởi vì mối liên hệ giữa khối lượng và hấp dẫn, nên chúng có lực hấp dẫn vô cùng mạnh mẽ. Hầu như không có gì có thể thoát khỏi chúng - theo vật lý cổ điển, thậm chí ánh sáng cũng bị giữ lại bởi một lỗ đen.

Mỗi một lực kéo mạnh đều tạo nên một vấn đề liên quan đến quan sát khi nó đến với các lỗ đen - các nhà khoa học không thể "nhìn thấy" chúng theo cách mà họ nhìn thấy các ngôi sao và các vật thể khác trong vũ trụ

Trong thực tế, các nhà khoa học phải dựa vào các bức xạ phát ra khi bụi và khí bị hút vào các cấu trúc đặc. Các lỗ đen khổng lồ, nằm ở tâm của thiên hà có thể bị bao phủ bởi lớp bụi và khí dày đặc xung quanh, là thứ có thể chặn các bức xạ phát ra.

Vùng chân trời sự kiện của lỗ đen

Đôi khi vật chất bị hút vào một lỗ đen nó bị bắt khỏi chân trời sự kiện và bị ném ra ngoài, chứ không phải là bị nuốt vào bên trong. Những luồng vật chất sáng di chuyển ở tốc độ gần tương đối tính được hình thành. Mặc dù lỗ đen bản thân nó là không thể nhìn thấy, thì nhưng luồng sáng mạnh này lại có thể quan sát được từ khoảng cách rất xa.

Các lỗ đen có ba "lớp" - bên ngoài, bên trong chân trời sự kiện và điểm kỳ dị.

- Chân trời sự kiện của một lỗ đen là ranh giới xung quanh miệng của lỗ đen, là nơi mà ánh sáng bị mất khả năng thoát khỏi lỗ đen. Khi một hạt đã đi qua chân trời sự kiện, nó không thể thoát ra được. Hấp dẫn là không đổi trên chân trời sự kiện.

- Khu vực bên trong của một lỗ đen, nơi chứa khối lượng của nó, được gọi là điểm kỳ dị, một điểm duy nhất trong không thời gian tập trung khối lượng của lỗ đen.

Albert Einstein nêu thuyết cơ học lượng tử về lỗ đen

Theo cơ học cổ điển của vật lý không gì có thể thoát khỏi một lỗ đen. Tuy nhiên, mọi thứ thay đổi đôi chút khi cơ học lượng tử được thêm vào trong phương trình. Theo cơ học lượng tử, mỗi hạt đều có một phản hạt, là một hạt có cùng khối lượng nhưng ngược dấu tích điện. Khi chúng gặp nhau, cặp hạt - phản hạt có thể tiêu diệt lẫn nhau.

Nếu một cặp hạt - phản hạt được tạo ra chỉ ngay đằng sau ranh giới chân trời sự kiện của một lỗ đen, thì có khả năng một hạt sẽ bị rơi vào lỗ đen trong khi hạt còn lại bị bắn ra ngoài. Kết quả là chân trời sự kiện của lỗ đen có thể thu nhỏ lại và các lỗ đen có thể bị phân rã, một quá trình bị loại bỏ theo cơ học cổ điển.