黑洞
关于黑洞的知识点

关于黑洞的知识点
1. 黑洞啊,那可是宇宙中超级神秘的存在呢!就好像一个永远填不满的无底洞一样。
比如,假如把地球压缩成一个高尔夫球那么小,嘿,那就可能变成一个黑洞啦!
2. 你知道吗,黑洞的引力超级强大,强大到什么程度呢?连光都逃不出来呀!这就好比一只超级大怪兽,啥都能吸进去。
想象一下,要是靠近它,是不是会被瞬间吸走呢?
3. 黑洞还会不断“吃东西”呢!它周围的物质都会被它慢慢吞噬掉。
就像一个贪吃的小孩,永远也吃不饱。
太空中那些飘散的物质,一不小心就成了它的“食物”啦!
4. 哇塞,黑洞还会隐身呢!一般情况下很难发现它,是不是很神奇?这就仿佛一个厉害的魔术师,把自己藏得严严实实的。
要是没有一些特别的方法,还真发现不了它。
5. 听说过黑洞合并吗?那可是一场超级大事件呢!就如同两个大力士在角力一样。
想想看,那产生的能量该有多惊人呀!
6. 黑洞也有大小之分哦,有的很小,有的却超级大。
小的就像一粒芝麻,大的就像是一个超级大碗。
那差别可大了去了!
7. 我们对黑洞的了解其实还很少很少呢,它还有好多秘密等着我们去探索。
这不就像是一个充满宝藏的神秘洞穴,让人特别想去一探究竟呀,对吧?
8. 你说黑洞里面到底是什么样子呢?会不会有一个全新的世界呢?这多让人好奇啊,就像面对一个包装精美的礼物,迫不及待想打开看看。
9. 总之啊,黑洞就是宇宙中最神秘、最让人着迷的存在,我们一定要努力去解开它的更多秘密呀!。
黑洞

黑洞小知识

有关“黑洞”的小知识黑洞的定义根据美国宇航局的说法,黑洞通常被定义为“空间中的一个地方,那里的引力太大,连光都出不去。
”由于光无法逃脱黑洞的引力,它看起来完全是黑色的,因此它被命名为黑洞。
然而,通过对各种望远镜收集到的数据进行一些特殊分析,我们可以“看到”黑洞。
黑洞的形成和种类黑洞的形成取决于它们的类型和起源。
到目前为止,科学家们已经成功地定义了至少四种不同的类型:微型黑洞;恒星黑洞;中型黑洞;超大质量黑洞。
目前的理论认为,微型黑洞(有些甚至只有原子大小)可能在宇宙诞生的最早时刻就形成了。
到目前为止,这些微小的黑洞是纯理论的,被认为是遍布整个宇宙的微小的黑暗漩涡,它们的总质量是太阳的数百倍。
恒星黑洞(质量大约相当于20个太阳或更多)是由大质量恒星自身坍缩而产生的。
在它们的最后阶段,巨大的恒星会发生超新星爆发。
这样的爆炸将恒星物质抛向太空,但留下了恒星的核心。
当这颗恒星还活着的时候,核聚变产生了一种持续的向外推力,平衡了恒星自身质量产生的引力。
然而,在超新星的残骸中,不再有对抗引力的力量,所以恒星核心开始向自身坍塌。
就像微型黑洞一样,中型黑洞只有在理论上才为人所知。
这些黑洞的质量只有几十万个太阳的质量,而不像它们的表亲那样有几百万甚至几十亿个太阳质量。
一些科学家认为,中间黑洞是由小型黑洞合并而成的。
另一些人则认为,如果它们确实存在,它们将是由质量相当于几十万个太阳的恒星坍塌而形成的。
据爱因斯坦的广义相对论预测,超大质量黑洞是在它们所居住的星系形成的同时形成的。
银河系中心有一个超大质量的黑洞,其质量是太阳的400多万倍。
谁首先发现了黑洞虽然现在每个人都听说过黑洞,但你有没有想过是谁首先发现了它们?从技术上讲,我们还没有真正“发现”一个黑洞,但我们可以通过各种技术推断它们的存在。
例如,在1783年,一位名叫约翰·米切尔的业余科学家成功地利用了牛顿万有定律证明了“暗星”的存在,在那里连光都逃脱不出“暗星”的引力。
什么是黑洞?

什么是黑洞?黑洞是宇宙中最神秘的天体之一,它是由一个密度极高的区域引起的一种重力现象,这个密度极高的区域能使一切进入其中的物质都被吞噬,从而消失在了视野之外。
那么,黑洞到底是什么?它是如何形成的?又有哪些奇妙的物理过程与其相关呢?本文将以有序列表的形式介绍黑洞的相关知识。
一、黑洞的定义与特征1.黑洞的定义黑洞是一种密度极高的天体,它的质量非常大,密度则非常集中,以至于它产生的引力强到无法让光线逃离。
当一颗天体超过了一定的质量时,它的引力就会超越光的速度,这个临界点就被称为“事件视界”,在这个临界点之内,光线就无法逃脱,被吞噬了进去。
2.黑洞的类别根据黑洞的质量不同,黑洞可以分为三类:小型黑洞,中型黑洞与超大型黑洞。
小型黑洞的质量通常在1-100倍太阳质量之间,中型黑洞的质量通常在1000-100万倍太阳质量之间,而超大型黑洞的质量通常在100万-10亿倍太阳质量之间。
3.黑洞的形态黑洞在我们的眼中并没有形态,毕竟我们是无法观测到黑洞的。
然而,在科学家们的计算和模拟下,我们对于黑洞的形态有了一些认识。
由于黑洞产生的重力非常强大,它会将周围的空间扭曲变形,所以黑洞的形状通常会呈现为一个球形。
二、黑洞的形成1.超新星爆发大质量的恒星在耗尽燃料时会迅速坍缩,这一过程产生的能量会导致恒星的爆炸,我们称之为“超新星爆发”。
当这种爆炸塌缩到足够小的体积时,就会形成一个黑洞。
2.双星系统碰撞在恒星的聚集区域内,有时恒星之间碰撞的速度非常高,当两个恒星合并时,就可能形成一个黑洞。
三、黑洞的奇妙现象1.时空扭曲黑洞产生的引力是如此之强,它会扭曲存在于它周围的空间。
在黑洞的“事件视界”附近,时间变得如此缓慢,以至于我们无法想象,同时空间的弯曲程度也变得非常大。
2.黑洞会“吞噬”一切物质黑洞会吞噬进入它的任何物质,它的质量也因此不断增加。
任何足够靠近黑洞的物质都被称为被黑洞“吞噬”了,从而被转化为了黑洞的一部分。
3.黑洞与相对论性粒子相对论性粒子是存在于“虚空”中的一种被认为是能够在没有物质的情况下产生的粒子。
什么是黑洞?

什么是黑洞?一、黑洞的概念黑洞是指一种密度非常高、引力极强的天体,它可以吞噬一切物质,连光线都无法逃离。
二、黑洞的形成1. 恒星演化:当一颗恒星燃尽了所有的燃料,它就会塌缩成为一个特别小、特别重的物体。
这种物体便成为恒星黑洞。
2. 中子星塌缩:在某些超新星爆炸后,核心的部分会塌缩成为中子星,但是如果太大,它便会继续塌缩成为一个黑洞。
3. 大质量黑洞:某些巨大的星系中心会聚集下数以万计的恒星,它们的引力会在一起作用,形成一个超级质量黑洞,这种黑洞可以包括上千万甚至数十亿颗太阳的质量。
三、黑洞的特性1. 引力场:黑洞的引力极其强大,可以影响到周围的所有物质,甚至是光子。
2. 事件视界:黑洞的表面叫做事件视界,它是一个距离黑洞中心一定范围内的区域,在这个范围内光线无法逃逸。
3. 需要能量才能距离黑洞:如果想要逃离黑洞的吸引力,需要的能量是无穷大的。
四、黑洞的研究1. 重力波:在2015年,科学家们首次探测到了由两个黑洞合并产生的重力波,这是对黑洞理论的巨大验证。
2. 望远镜:为了对黑洞进行研究,科学家们利用望远镜,观测黑洞周围的物质特性和引力场。
3. 模型:为了更好地理解黑洞的本质,科学家们生成了多种模型,以便观察和分析其行为。
五、黑洞的未来随着科学技术的不断发展和进步,我们对黑洞的了解会越来越多,同时为我们了解宇宙的本质也将提供更多的可能性。
总结:黑洞是一个充满神秘色彩的宇宙现象,对于科学家和宇宙爱好者来说,它永远是一个不断探索的领域。
只有靠着人类智慧的不懈努力,才能更好地解开黑洞这个宇宙之谜的面纱。
什么是黑洞

什么是黑洞什么是黑洞黑洞是宇宙中最神秘的天体之一,是一种极度致密的天体,具有极强的引力场,可以使周围的物质被吸入其中,而且没有任何物质和辐射能够从其内部逃脱,因而被称作“黑洞”。
黑洞的大小和引力场极其巨大,以至于连光也无法逃离其几乎无穷无尽的引力影响范围。
黑洞的形成黑洞的形成是由于恒星死亡引起的。
当一颗质量较大的恒星死亡时,其核心会因物质的坍缩而产生极大的重力场,使核心内密度急剧增大,最终形成一个类似于“星球”一样的黑洞。
在这个过程中,恒星内部的碳、氧、铁等物质的原子核也被压缩到非常高的密度,形成了所谓的核子团。
核子团内部电子亦被逼到极端的密度,称为“电子泡沫”。
黑洞的形成过程对于宇宙诞生和发展有着重要的意义。
黑洞的类别黑洞类别主要有两种,一种是质量较小的“中等体黑洞”,这种黑洞质量通常在雷电800倍到太阳质量的1亿倍之间;另一种是质量比较大的“超大质量黑洞”,质量超过太阳质量的数百万倍,是宇宙中最大的黑洞。
超大质量黑洞是星系中心区域黑洞的一种,其直径可达上亿千米。
多数星系中心都有其存在,如天鹅座和很多星系中心黑洞均为这种类型的黑洞。
与小型黑洞相比,超大质量黑洞的引力更为强大,甚至可以影响整个星系,这是我们研究黑洞的另一个动机。
黑洞的特点由于黑洞内部有致密的引力场,因此向黑洞内部落入的物质越来越密集,速度也越来越快,最终被黑洞卷入其内部,不再能够从中逃逸。
布鲁克斯·珀尔林在20年代先前曾经理论指出:无论多么强烈的辐射能量,一旦被引力吞噬到黑洞内部,将无法再通过太空的辐射入口逃离。
因此,黑洞被誉为是“自然界中最强大的吸附器”,任何物质和辐射都无法逃脱其影响。
黑洞内部的引力场比地球表面的重力场强亿万倍,因此黑洞不仅仅会吸入包括光在内的所有物质,甚至也不会允许任何物质以超过黑洞洋流速度的速度逃逸。
黑洞的外壳很多人常将黑洞描述成一个巨大的“洞”,但实际上黑洞的外壳在宇宙学中是十分重要的。
黑洞中的物质和辐射均可以通过其外壳发生变化,形成类似于发射射线、射频波和高能粒子的电磁辐射,这些变化被称作“黑洞的外壳效应”。
什么是黑洞

什么是黑洞黑洞是宇宙中最为神秘的存在,它代表了极端的物理现象,即外界无法进入,内部也无法逃离。
在本篇文章中,我们将一起来聊聊什么是黑洞,它们有何重要性,它们有什么特点,以及目前人们想了解的一些其他信息。
一、什么是黑洞黑洞是一种物理现象,非常强大的引力将物质紧密地压缩至一点,形成了一个深海般的漩涡,从而产生了无法被任何东西来回抵抗的次空间。
1.黑洞的形成黑洞的形成是由一个叫做黑洞原理的物理原理所决定的。
当物质、能量和引力达到一定程度时,产生重力变强,压缩到一点,形成黑洞,而由于内部重力过强,任何东西都无法逃逸,也没有越过边界的可能性,这种紧缩成一点的物质体就叫做黑洞。
2.特点黑洞特性一般分为两类:一类是因子,它们由广义相对论和引力理论计算出来,比如质量、磁场和时空曲率,它们应用在黑洞研究中;另一类是特性,比如黑洞的时空洞穴、相对论的不可祛除效应和引力在黑洞上的作用等,这些特性都难以测量和计算,显示出它们的神秘之处。
二、黑洞的重要性黑洞不仅掩盖了宇宙的一些神秘力量,还可以推动物理学的发展,使人们对宇宙初始状态更加认识。
1.黑洞中的物质特性黑洞除了被认为是重力宇宙中意外的存在之外,还体现了它们独一无二的物质性质。
在黑洞中,由于引力非常强大,所以大部分的物质都被挤压成了化学元素的最基本状态,如氢、氦等,形成与任何其他地方不同的沉淀状态。
2.黑洞让科学发展到一个新高度黑洞提供了一个探索宇宙现象的视角,它可以解释宇宙是如何一步步从宇宙初始状态发展成现在的样子,它也是宇宙终极状态,人们企图通过对黑洞的研究来解释这个宇宙,从而让科学发展到一个新的高度。
三、人们目前想了解的黑洞信息黑洞是宇宙中最神秘的存在,蕴藏着深不可测的秘密,人们痴迷于此,总想探索有关黑洞的全部未知信息。
1.内部结构信息内部结构是有关黑洞的一个重要信息,人们对其的研究主要包括:黑洞的磁场强度、重力场强度和内部温度以及存在什么样的物质等研究。
2.外部特性人们也想了解黑洞外部特性,包括黑洞的质量、自旋、磁场以及外部温度以及自发放射物质等信息。
黑洞相关知识

黑洞相关知识
1. 什么是黑洞?
黑洞是一种极其密集的天体,它的引力如此之大,以至于连光都无法从它的引力范围内逃逸。
黑洞的形成通常是由于大质量恒星在演化的最后阶段发生引力坍缩所导致的。
2. 黑洞的种类
根据质量的不同,黑洞可分为以下几种类型:
- 恒星级黑洞:质量范围从几个太阳质量到几十个太阳质量不等,是大质量恒星坍缩形成的。
- 超大质量黑洞:质量在数百万到数十亿太阳质量之间,存在于大多数银河系的中心。
- 中等质量黑洞:质量介于恒星级和超大质量黑洞之间,形成机制尚不明确。
3. 黑洞的事件视界
事件视界是黑洞的一个关键概念,它是指围绕黑洞的一个临界面,任何物质或辐射一旦越过这个面就无法逃逸,必将被吸入黑洞内部。
事件视界的半径称为"黑洞半径"或"施瓦西半径"。
4. 黑洞的观测
虽然黑洞本身是不可见的,但我们可以通过观测它们周围的物质来间接探测黑洞的存在。
例如,当物质落入黑洞时会释放出高能辐射,这种辐射可以被观测到。
此外,一些天体的运动也可能受到附近黑洞的引
力影响,通过研究这些运动也能推断出黑洞的存在。
5. 黑洞的应用前景
黑洞不仅是一个重要的天体物理研究对象,它们在理论物理学中也扮演着关键角色。
研究黑洞有助于我们更好地理解广义相对论和量子力学,探索它们在微观和宏观世界中的作用。
此外,黑洞也被认为是未来可能利用的能量来源之一。
以上是关于黑洞的一些基本知识,黑洞作为一个神秘而引人入胜的天体,仍有许多未解之谜等待我们去探索和揭开。
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黑洞的讨论和研究摘要:黑洞是现代物理学和天文学中研究的一个热点。
本文详细讨论了黑洞的概念、形成过程、种类和性质以及特点,从而证实了黑洞的存在;研究了经典黑洞和量子黑洞;研究表明要确定一个黑洞只需知道其质量、电荷、角动量;讨论黑洞的目的就是为了供人们开发利用,因而文章也列举了几种探测黑洞的方法;最后是明确了研究黑洞重大意义。
关键词:恒星;黑洞;引力塌缩;视界半径Black hole discussion and researchAbstract: Black hole is a hot spot in modern physical and astronomical research.This thesis discussed the concept of the Black hole.the process of the formation,the type,the natune as weii as the characters in detail,thus confirmed that the Black Hole did exist.Thcs article also studied classical Black Hole and Quantum Black Hole.The research indicated that we can determine a Black Hole only need to koow mass,electric charge and angular momentum.The purpose to discuss the Black Hole is for dendopment and utilization.so the article also enumerate seueral methods of detecting a Black Hole. The great significance of studying the Black Hole is specified at the end of this alticle.Key words: Star, Black hole, Gravitation Collapse, Hohzon Radius.目录1引言: (1)2 黑洞的概念 (1)3 黑洞的形成 (1)3.1 白矮星的形成 (2)3.2 中子星的形成 (2)3.3 黑洞的形成 (2)4 黑洞的种类和性质 (3)4.1 黑洞的种类 (3)4.2 黑洞的性质 (3)4.2.1奇性定理 (3)4.2.2 黑洞无毛定理 (4)4.2.3 黑洞面积不减定理 (4)4.2.4黑洞的霍金辐射 (4)4.2.5黑洞寿命与质量的关系 (4)4.2.6 黑洞的热力学性质 (5)5 黑洞的特点 (5)5.1 黑洞的力学特征 (5)5.2 黑洞的光学特征 (6)5.2.1 黑洞的电磁学特征 (6)5.2.2 黑洞对时空的影响 (6)6 黑洞真的存在吗? (7)7 量子黑洞 (7)8 黑洞的探测 (8)8.1霍金的照明实验设想 (8)8.2 利用开普勒的行星运动三定律 (9)8.3 微透镜探测技术 (9)8.4利用射线观测黑洞 (10)9 黑洞的研究意义 (10)10 黑洞的利用 (11)10.1 黑洞望远镜 (11)10.2 黑洞发电机 (12)[参考文献] (13)谢辞 (14)1引言:黑洞是根据现代物理理论和天文学理论,所预言的在宇宙中存在的一种天体区域。
在现代物理学中,黑洞是最错综复杂的物体之一。
黑洞是一个质量相当大、密度相当高的天体,它是在核能耗完后而发生引力的塌缩形成的。
根据牛顿力学理论甚至光也无法逃逸出此区域,故名把这个天体称为“黑洞”。
在这个区域有强大的引力,其表面任何物体都不容易脱离其束缚,连光线也被其强大引力拉回,所以黑洞不会发光,不能用天文望远镜看到,但天文学家可通过观察黑洞周围物质被吸引时的情况,找到了黑洞的位置,发现和研究它。
本文就详细地对黑洞的概念、形成、种类和性质、特征进行了讨论;利用性质、特征等提出了几种探测黑洞的方法,以寻找出巨大黑洞供给人们的开发和利用;并讨论了研究黑洞的意义。
2 黑洞的概念“黑洞”是20世纪最具有神奇色彩的物理术语之一,形象而多少带有恐怖色彩的字眼使人联想到它犹如一头猛兽,具有强大的势力范围,只要周围物体一旦进入其势力范围之内都会被其吞噬掉。
黑洞最初仅仅是一种理论推理演绎的数学模型,但是随着科学的发展,在宇宙中逐步得到了证实,人们不得不承认黑洞的存在。
经典的“黑洞”概念源于1783年,是按照牛顿力学定理推导出的一种极限模型。
由牛顿理论可知:物体脱离地球地引力作用的第二宇宙速度V由此公式可知道,当M足够大时候,可导致V接近光的传播速度C,任何物体R都不能逃逸,连光也不可能逃逸。
20世纪的黑洞源于1915年爱因斯坦建立的广义相对论。
广义相对论在研究引力对光的作用的基础上所建立的引力场方程描述了引力场的完整时空结构。
在广义相对论中黑洞被定义为不能与外界宇宙空间相互交流的区域,这个区域的边界称为黑洞表或者事件视界。
从广义相对论力场方程的特解可以得出这种完整时空结构的特殊区域,落入该区域的任何物质都将被之吞噬,这种特殊的时空区域即称为“黑洞”[1]。
3 黑洞的形成要了解黑洞是如何形成的,我们先对恒星生命过程作以简单了解:众所周知:通常的恒星是靠万有引力的吸引效应将物质聚集在一起的。
同时恒星内部的热核反应所产生的大量热能造成粒子的剧烈运动而形成排斥效应,当这两种效应达到稳定平衡时候,恒星将会塌缩。
但是,由于热核反映能量逐渐消耗,以至耗尽,恒星就会冷却下来,万有引力的作用大于排斥效应的作用使恒星发生塌缩。
原子的壳层将被压碎形成原子核在电子海洋中的漂浮状态。
这时电子之间的 斥力与恒星自身引力相比处于劣势地位,恒星将发生塌缩,体积减少,导致塌缩的密度是非常大的。
3.1 白矮星的形成由于恒星热反应停止以后,辐射压力减少,使恒星发生收缩,在收缩过程中,核内高温使物质发生电离。
星体内部充满电子,由于电子服从泡利不相容原理。
物质粒子靠的十分接近时候不能具有完全相同的状态。
即两个相同的自旋为1/2的粒子不可能同时具有相同的位置与速度,这将导致粒子在吸引、接近的过程中产生很强的斥力平衡,按照相对论理论,粒子之间的相对速度不能超过光速。
由泡利不相容原理产生的斥力就有上限。
经过计算这种斥力上限为1.4个太阳质量,称为钱德拉卡极限。
当恒星质量小于1.4倍的太阳质量时,电子简并压可以完全抗衡引力,阻止恒星进一步塌缩,从而形成白矮星。
3.2 中子星的形成 根据万有引力公式2M m F G R 引公式可知,一颗恒星的质量越大,引力就越强,对于质量不太大的恒星而言,塌缩的速度还不算快,若恒星质量大于1.4个太阳质量,则电子之间的简并压就不能抗拒引力塌缩,导致星体密度继续增加,当温度足够高时候,高能光子把原子核分裂成质子和中子,质子又与电子结合成中微子,使得星体内部存在大量中子。
中子也服从泡利不相容原理,出现附加压强,称为中子简并压。
经过计算这种斥力上限为2-3个太阳质量,称为奥本海默极限。
当恒星的质量大于钱德拉卡极限而小于奥本海默极限时,从而形成中子星[2]。
3.3 黑洞的形成如果恒星的质量超过奥本海默极限,则没有任何力量能够抵制住强大的引力,星体将塌缩到自身的引力半径之内,从而形成黑洞。
从超新星爆发的角度来看,星体塌缩是一种非常猛烈的过程,爆炸崩掉恒星的外壳,同时产生指向星体中心的巨大压力,使星体的中心部分形成黑洞。
除去恒星塌缩以外,形成黑洞还有其他途径。
例如,在星系的中心聚集着亿万颗太阳和 别的物质,在演化过程中很可能发生物质收缩和恒星之间的碰撞,从而形成巨大质量的星级黑洞。
4 黑洞的种类和性质黑洞虽然神秘,但是黑洞结构、种类、性质并不是过于复杂。
因为无论什么形态的物质一旦进入黑洞视界将转化为黑洞的质能,而最终研究黑洞,仅仅需要质量、角动量、电荷量。
因此黑洞对前身物质的形成或者成分没有记忆作用。
4.1 黑洞的种类按照习惯的分法,可以将黑洞分为“施瓦西”黑洞、“莱斯纳”黑洞、“克尔”黑洞。
“施瓦西”黑洞质量呈对称分布的强引力场,但不旋转、无角动量、不带电荷。
视界半径与区域内质量的关系为:22G Mr C =。
“莱斯纳”黑洞也是质量呈对称分布的强引力场,引力源静止,有质量M ,也有电荷Q ,其引力半径为:21k r G M c ⎡=+⎣。
“克尔”黑洞描述的是质量呈轴对称分布的强引力场,它旋转、具有角动量,但没有电荷。
“克尔”黑洞的大小与形状依赖旋转速度,其视界半径为:21k r G M C ⎡=+⎣,其中L 为单位质量的角动量[3] 。
4.2 黑洞的性质4.2.1奇性定理克尔西黑洞和克尔-纽曼黑洞都是严格对称的,但是在实际当中我们研究的星体几乎都不是严格对称的,这一事实导致了爱因斯坦引力方程无法求解。
在上世纪60年代,牛津大学教授彭罗斯和剑桥大学教授霍金用整体微分几何得出了几个奇性定理,说明偏离球对称的,质量超过中子星上限的星体塌缩最终结果必然出现奇点。
由宇宙监督假设理论,在自然界不存在没有视界的裸露奇点,有奇点必然有视界,就存在黑洞,则质量超过中子星上限任何星体(不论是否严格对称),其最后归宿都成为黑洞。
奇性定理证明了:真实的时间一定有开始,或者一定有结束,或者既有开始又有结束。
4.2.2 黑洞无毛定理按照黑洞的研究理论,黑洞是一个单项膜。
无论怎么样的物质只能进入而不能出去。
塌缩的结果都是一样。
原子内的电子被质子俘获变成了相同的中子。
所有进入视界的物质只能改变黑洞的质量。
最终的黑洞只需要质量、角动量、电荷这三个参量完全确定其时空结构。
这一结论称为黑洞“无毛定理”。
它是由惠勒最先提出,经霍金等人证明。
其定理的意义告诉人们,黑洞与引力塌缩前的物质种类无关,也与物体的形状无关。
引力塌缩丢失了几乎全部信息。
任何有关黑洞形成之前的大量复杂信息都不可能在黑洞形成之后知道,我们能够得到的只是最终黑洞的质量、旋转速度、电荷量。
4.2.3 黑洞面积不减定理黑洞的边界称为“视界”,它是恰不能从黑洞逃逸的光线在时间-空间的轨迹形成的。
由施瓦西黑洞视界半径:222g G m r m c ==,其视界面积为2222416416g G m A r m c πππ===,即面积与其质量平方成正比。
在经典黑洞理论范围内,任何物质(包括光子)都不能逃离黑洞,黑洞的质量增大,其面积不会减少,显然这符合视界面积不减定理。
4.2.4黑洞的霍金辐射我们都知道真空是量子场系统的能量最低状态。
由于真空涨落,真空中不断有各种各样虚的正负粒子对产生,但是不允许有实的负能态存在,正负离子对产生后很快消失,观测都不能直接。