两个只进不出的黑洞融合,怎么丢了三个太阳,丢哪去了?( 二 )


两个只进不出的黑洞融合,怎么丢了三个太阳,丢哪去了?



图:任何物体或外形 , 无论是物理的仍是非物理的 , 在引力波经由过程时城市被扭曲 。 请注重 , 黑洞的视界内从来没有发射出任何波 。
这不仅仅是问题;仍是个脑子急转弯!这就像问质子在太阳中融合当作氘 , 氦-3和氦-4时质量去了哪里 。 为什么氦-4的质量比构成它的4个质子要小?因为原子核的连系能 , 与非束厄局促态比拟 , 束厄局促态更不变 , 能量更少(是以质量更小) 。
两个只进不出的黑洞融合,怎么丢了三个太阳,丢哪去了?



当两个黑洞归并 , 这两个黑洞变得比以前更受束厄局促 , 更受引力束厄局促 。 它们掉去的能量是因为引力连系能 , 而不是因为任何一个黑洞中的质量离开了视界 。
两个只进不出的黑洞融合,怎么丢了三个太阳,丢哪去了?



图:牛顿的万有引力定律已经被爱因斯坦的广义相对论所代替 , 但它仍然是一个用来不雅察力和能量等物理量的申明性东西 。
您可以从牛顿引力看出这一点 。 假设您有两个质量各为1千克的物体 , 它们处于静止状况 , 彼此之间相隔无限远 。 它们在这个系统中有必然的能量 , 可以操纵爱因斯坦方程E = mc^2,算出成果为1.8 × 10^17焦耳 。 此刻我们改变它们的距离 , 让引力闪现 。
若是它们相隔1千米 , 整个系统就损掉了6.67 × 10^-14焦耳的能量 。
若是把距离减小到1厘米 , 系统就会损掉6.67 × 10^-9 焦耳 。
若是把距离缩小到质子大小 , 即10^-15米 , 系统就会损掉 6.67 × 10^4焦耳 , 或者66700焦耳能量 。
若是想要损掉半斤八两大的能量 , 您可以想象一下 , 把这个距离一向减到10^-27米 , 就会损掉 6.67 × 10^16 焦耳 , 大约是原始能量的35% 。
(哈哈 , 是不是发现新大陆了)
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图:光和空间的涟漪 , 当光经由过程扭曲的空间时 , 它改变了其他位置的不雅察者对光的时候流逝的感知 。
当然 , 在这些标准上宇宙应遵循广义相对论 , 而不是牛顿引力 , 但环境是一样的 。 这申明可并非是黑洞正在掉去质量 , 而是说时空中的总能量正在从“两个完全分手的、未连系的质量”的形式 , 改变为 , “一个慎密连系的质量加上引力辐射”的形式 。
原始黑洞轨道特征和质量决议了原始总质量中有几多百分比酿成告终合能 。 但在最终质量老是大于本来肆意一个黑洞的质量 , 但小于原始质量的总和 。
若是两个黑洞质量大致不异 , 那么最大辐射量约为5% 。
若是它们扭转会发生大量的能量 , 而且扭转偏向一致 , 那么这个比例就会上升到11%摆布 。
若是此中一个质量比另一个大得多 , 百分比就会下降;
例如:一个1倍太阳质量的黑洞与一个100万倍太阳质量的黑洞归并 , 只能释放出0.0001%的能量 。
总结
两个只进不出的黑洞融合,怎么丢了三个太阳,丢哪去了?



图:两颗彼此环抱的恒星的结果图 , 它们从左到右逐渐归并当作引力波 。 这可能是短周期伽马射线爆发的发源 , 也是引力波的来历 。

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