一、黑洞超光速自转普遍存在

由于"黑洞"本身不发光,于是利用银河系中双星系统的特性,和从数个人造卫星所收集的各X--射线资料,来勘测距"黑洞"最近一颗稳定行星的面积和转速,从而推算测定出"黑洞"以每秒钟十万次的极快速度旋转。这个黑洞由张双南发现并命名为GRO1655-40的"黑洞"的研究。也就是说,GRO1655-40"黑洞",自转的角速度ω=2π×10^5 rad/s=6.18×10^5rad/s,假设黑洞的速度v=c,c是光速,则R=c/ω=3×10^8/6.18×10^5=48.5(米)。也就是说,张双南博士推算测定的黑洞半径:如果这个黑洞的半径大于48.5米,那么这个黑洞自转的线速度就超光速。宇宙中观测到的黑洞的半径几乎都大于48.5米,换句话说,在宇宙中,人类还没有观察到半径等于48.5米——半径如此小的黑洞。人类观察到的最小黑洞直径约10公里,那么半径R=5×10 ^3米,假设张双南发现并命名为GRO1655-40的"黑洞"的半径是:R=5×10 ^3米,由于线速度等于角速度乘以半径,即v=ωR=6.18×10^5×5×10^3=3.4×10^9m/s,即这个黑洞已经是超光速自转的黑洞。由此可以推断,宇宙间超光速自转的黑洞普遍存在。

二、黑洞的结构——单圈或双圈

辐射物体的可见半径(辐射半径)是:R=c/ω,期中R是物体的可见半径、c是光速、ω是物体自转的角速度。普通的物体,一般情况下,辐射半径远大于它本身的半径,例如地球的辐射这一结论被美国物理学会2021年四月学术交流会录用,录用截图如下:

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黑洞的半径等于或大于它的辐射半径,即黑洞至少具备辐射半径等于黑洞的半径,或具备辐射半径小于黑洞本身的半径。

黑洞的结构类似于无辐条的车轮、或有辐条的车轮。车轮类比组成黑洞密度极大的物质,车轮的辐条类比黑洞的内辐射,车轮中间的部分类似于黑洞双圈的内圈,中空的部分类似于车轮的轴心,如下图:

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当黑洞自转的线速度等于光速,即c=ωR时,其中,c是光速、R是黑洞的半径、ω是黑洞自转的角速度,此时黑洞既不向外辐射,也不向内辐射,辐射以黑洞的半径为半径绕黑洞光速运动,这种黑洞的结构是单圈,类似于图1

当黑洞自转的线速度大于光速时,即ωR>c时,此时黑洞不仅不向外辐射,还向黑洞内部辐射,并且在黑洞内部形成一个辐射圈,辐射圈的半径r

也就是说,任何物体的辐射半径都等于R=c/ω,普通物体的辐射半径在物体的外部,黑洞物体的辐射半径在黑洞半径处或存在于黑洞内部。这是由于辐射速度是恒定的——光速(3×10^8m/s)决定的,也是由于这个常数——光速常数,决定黑洞的结构——单圈或双圈。形成原理类似于龙卷风形成的机理,高速旋转抽成真空。

我们再看黑洞的真实照片:

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该照片是北京时间2021年3月24日晚10点,中国科学家参与的事件视界望远镜(ETH)合作组织公布最新研究成果,是不是很像一个车轮。

三、分析双圈结构黑洞结构的变化

当黑洞的半径恒定,即R恒定时,一定是Rω>c,是光速。黑洞自转的角速度越大,黑洞内圈的半径越小。也就是说,黑洞自转速度越大,黑洞内圈的半径越小,当黑洞的自转速度趋近于无穷大时,黑洞内圈的半径趋于无穷小——奇点。即如果黑洞的速度可以无穷大,黑洞内部存在奇点,一般的黑洞自转的速度不可能无穷大,所以一般黑洞存在奇点。一般物体的旋转是内驱动外,而双圈结构的黑洞是外圈驱动内圈高速旋转。

宇宙中所有的物质都转化为黑洞,所有的黑洞都合并成一个巨大地黑洞,理论推测,宇宙开始于这种黑洞,这种黑洞是很多黑洞塌缩形成的,根据角动量守恒定律,这种黑洞必然是:半径较大、角速度也较大,黑洞的自转速度趋于无穷大。所以我们可以得出结论:有,且只有,诞生宇宙的黑洞才存在奇点。

结论:黑洞的自转速度至少是光速。光速自转的黑洞结构是单圈,超光速自转的黑洞结构是双圈。有,且只有诞生宇宙的黑洞才存在奇点。

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