黑洞与时间弯曲

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空间时间弯曲黑洞如何扭曲我们的理解

空间时间弯曲黑洞如何扭曲我们的理解

空间时间弯曲黑洞如何扭曲我们的理解空间时间弯曲:黑洞如何扭曲我们的理解黑洞是宇宙中最神秘而又引人入胜的天体之一。

它们由极为庞大的恒星坍缩而成,产生强大的引力场,以至于连光也无法逃脱。

除了吸入一切物质和能量,黑洞还因为其引力场的存在而能够扭曲和弯曲周围的空间时间,这对我们对于时空的理解产生了巨大的冲击和困惑。

一、相对论中的空间时间弯曲爱因斯坦的广义相对论是描述宇宙和引力的理论基础。

在相对论中,他提出了“质量曲率造成时空弯曲”的概念。

简而言之,质量和能量的存在会使周围的时空变得弯曲,就如同将一个平面弯曲成弧形一样。

这种弯曲导致了物质和能量在时空中的运动轨迹发生变化,即所谓的引力。

黑洞产生的引力则是极端的情况,它能够将空间时间弯曲到极致。

二、黑洞内部和事件视界黑洞的引力场极为强大,以至于超过了逃逸速度。

任何进入黑洞的物体(包括光)都将被无情地吸入其中。

黑洞的表面称为“事件视界”,过了这个界限之后,无论是时间还是空间都不能逆转,一切都变得不可逆,这也是黑洞的“无回归点”。

黑洞内部是一个神秘而奇特的世界。

在那里,空间被严重扭曲,时间似乎不复存在。

相对论告诉我们,进入黑洞后,时间会一直朝着黑洞中心流动,而空间也会不断缩小,直至收缩至无限。

因此,黑洞内部可能存在一个奇点,一个无穷密度和无限曲率的地方。

三、引力波的发现与证实引力波是相对论的又一重要预言。

它是由于质量和能量的运动而在时空中传播的扰动。

虽然引力波无法直接观测到,但它们的存在在2015年被LIGO实验室首次探测到,这是对爱因斯坦相对论的重大证实。

引力波的发现不仅证实了相对论的正确性,同时也让我们对黑洞有了更深入的认识。

通过引力波的观测,科学家们能够更加精确地计算黑洞的质量、自旋以及两个黑洞合并产生的时空弯曲。

四、黑洞如何扭曲我们的理解黑洞的存在和特性给我们对时空和宇宙的认知带来了巨大的挑战。

它们将我们对物质和能量的行为、时空的结构以及时空的演化等方面的理解推向了极限。

《第一推动丛书宇宙系列黑洞与时间弯曲》记录

《第一推动丛书宇宙系列黑洞与时间弯曲》记录

《第一推动丛书宇宙系列黑洞与时间弯曲》读书札记1. 内容概括《第一推动丛书宇宙系列黑洞与时间弯曲》是一本探索宇宙奥秘的杰作,它详细阐述了黑洞与时间弯曲的理论,以及它们在宇宙中的重要地位。

本书通过深入浅出的方式,引导读者进入一个神秘而迷人的宇宙世界。

在阅读过程中,我被作者对宇宙深邃的洞察力和严谨的科学态度所折服。

这本书不仅让我对黑洞和时间弯曲有了更深入的了解,还激发了我对未知宇宙的好奇心。

对于任何对宇宙科学感兴趣的人来说,这本书都是一本不可多得的宝典。

《第一推动丛书宇宙系列黑洞与时间弯曲》是一本极具启发性的科普读物。

它以通俗易懂的语言,揭示了宇宙中最引人入胜的秘密之一。

通过阅读这本书,我深刻体会到了科学探索的乐趣和意义,也更加期待未来能发现更多关于宇宙的奥秘。

1.1 黑洞简介又称为引力透镜或事件视界,是一种极度密集的天体,其引力如此之强,以至于连光都无法逃脱。

黑洞的存在最早是由爱因斯坦的广义相对论预测的,该理论解释了引力如何影响物体的运动和形状。

在广义相对论中,黑洞是一个区域,其中引力场的强度如此之大,以至于任何物体(包括光线)都无法逃脱其吸引。

黑洞被称为“宇宙中最强大的引力陷阱”。

尽管黑洞本身不能直接观测到,但它们对周围环境的影响是显而易见的。

黑洞的引力可以扭曲周围的时空结构,使光线发生弯曲。

这种现象被称为引力透镜效应,已被天文学家用于研究遥远星系中的星系形成和演化以及探测宇宙中的暗物质。

1.2 时间弯曲的概念在宇宙探索的旅程中,时间弯曲这一概念为我们揭示了宇宙的另一层神秘面纱。

在《第一推动丛书宇宙系列黑洞与时间弯曲》作者深入解析了时间弯曲的物理学含义及其背后的宇宙奥秘。

一直以来被认为是绝对存在的,是宇宙万物发展的记录者。

在探索宇宙的深处时,科学家们发现,时间与空间并非我们想象中的那样固定不变。

在强大的引力场,如黑洞附近,时间可能会呈现弯曲的现象。

时间弯曲意味着时间的流逝在不同的地方有不同的速度,这为我们理解宇宙的相对性提供了重要的视角。

黑洞研究发现时间和空间弯曲为宇宙演化方向提供线索

黑洞研究发现时间和空间弯曲为宇宙演化方向提供线索

黑洞研究发现时间和空间弯曲为宇宙演化方向提供线索黑洞是宇宙中最神秘的天体之一,也是令科学家们着迷的对象。

近年来,对黑洞的研究取得了令人瞩目的进展。

研究发现,黑洞的存在和运动不仅给我们提供了关于宇宙演化方向的重要线索,还揭示了时间和空间的弯曲效应。

首先,黑洞的存在为宇宙的演化方向提供了线索。

黑洞是被巨大质量吸引物体坍缩形成的,因此它们在宇宙中广泛分布。

通过观察和研究黑洞,我们可以了解宇宙当中存在的巨大质量集中体的形成和演化过程。

宇宙的演化方向与这些质量集中体的形成和分布有着密切的联系。

通过对黑洞的研究,我们能够更好地理解宇宙是如何从大爆炸之后逐渐演化至今的,而这一过程对于揭示宇宙的起源和命运具有重要的意义。

其次,黑洞揭示了时间和空间的弯曲效应。

根据爱因斯坦的广义相对论理论,质量和能量会弯曲时空,形成所谓的引力场。

黑洞由于其巨大的质量,引力场异常强大,使得其周围的时间和空间发生弯曲。

研究人员通过观测和分析黑洞周围的引力场,发现时间和空间可以因为黑洞的存在而发生扭曲。

这一发现不仅验证了爱因斯坦的理论,进一步从实验上证明了时间和空间的相互关系,也为我们理解宇宙中的其他奇异现象提供了重要的线索。

此外,黑洞的研究也帮助我们更好地理解宇宙中的星系演化过程。

在宇宙中,存在大量的星系,它们之间相互作用、相互影响。

黑洞在星系演化中扮演着重要的角色。

研究发现,黑洞的质量和星系的质量之间存在着紧密的关联,它们之间的相互作用可以影响星系的演化轨迹。

黑洞与星系之间的相互影响机制还在研究中被深入探索,但已经显现了黑洞对星系演化方向的重要影响。

最后,黑洞研究的进展有助于我们更好地理解宇宙的起源和命运。

黑洞是宇宙中最密集的物体之一,也是宇宙演化过程中的重要组成部分。

通过对黑洞的观测和研究,我们可以得到更多关于宇宙起源和宇宙命运的信息。

黑洞的研究已经成为天文学家和物理学家们探索宇宙奥秘的重要途径,对于我们揭示宇宙的大局和未来发展具有非凡的意义。

宇宙黑洞;时间的扭曲者(黑洞与时间扭曲)

宇宙黑洞;时间的扭曲者(黑洞与时间扭曲)

宇宙黑洞;时间的扭曲者
宇宙黑洞,被称为时间的扭曲者,是宇宙中最神秘而又令人着迷的存在之一。

黑洞是一种极其密集的天体,它的引力如此之大,连光都无法逃离其吞噬的范围,因此被称为“黑洞”。

在黑洞的事件视界内,时间和空间被扭曲到无法想象的程度,这使得黑洞成为了时间的扭曲者。

黑洞的形成通常是由恒星的死亡过程引起的,当一个超大质量恒星耗尽了核聚变反应所产生的能量时,它会在引力的作用下坍缩成一个非常小但质量极大的天体,即黑洞。

黑洞内部的密度极高,其中心的引力场极为强大,甚至连光都无法逃脱,这就是所谓的“光的事件视界”。

时间在黑洞附近的行为也是异常的。

根据广义相对论的理论,时间和空间是交织在一起的,而黑洞的强大引力会导致时间在其周围几乎停滞不前。

当物质进入黑洞后,时间仿佛被拉长,观察者会看到这些物质几乎永远悬停在事件视界上,永远无法完全掉入黑洞。

这种现象被称为“时间 dilation(时间扭曲)”,说明了黑洞对时间产生的极端影响。

除了时间 dilation,黑洞还涉及到许多其他令人惊奇的物理现象,例如黑洞的霍金辐射、黑洞的旋转等。

黑洞作为宇宙中最奇特的存在之一,一直以来都是天文学家们研究的焦点之一。

通过对黑洞的研究,我们或许能更深入地理解宇宙的本质,以及时间和空间的奇妙关系。

总的来说,宇宙黑洞作为时间的扭曲者,展现了宇宙中极端的引力和对时间的影响。

它们的存在引发了许多关于宇宙奥秘的思考和探索,也激发了人类对于宇宙和时间的无限好奇。

随着科学技术的不断进步,相信我们会逐渐揭开黑洞这个宇宙之谜的面纱,更深入地理解时间和空间的扭曲之美。

《黑洞与时间弯曲》读后感500字

《黑洞与时间弯曲》读后感500字

《黑洞与时间弯曲》读后感500字
《黑洞与时间弯曲》是一本由基普·索恩所著的科普书籍,书中以通俗易懂的语言,向我们介绍了黑洞和时间弯曲的概念。

读完这本书,我对宇宙的奥秘有了更深的认识和理解。

书中对黑洞的介绍让我深感震撼。

黑洞是一种极度密集的天体,它的引力强大到连光都无法逃脱。

黑洞的存在挑战了我们对宇宙的认知,让我对宇宙的神秘性有了更深的理解。

书中对时间弯曲的解释让我大开眼界。

爱因斯坦的广义相对论认为,时间和空间并不是绝对的,而是可以被物质和能量所弯曲。

这种观点让我对时间和空间有了全新的认识。

书中对黑洞和时间弯曲的研究进展进行了详细的介绍。

科学家们通过观测和实验,不断地探索和验证这些理论。

这让我看到了科学的力量,也让我对科学研究充满了敬仰。

《黑洞与时间弯曲》是一本让人眼界大开的书。

它不仅让我了解了黑洞和时间弯曲的概念,也让我对宇宙的奥秘有了更深的认识。

我相信,随着科学技术的发展,我们将会揭示更多的宇宙奥秘,让人类的认知更加广阔。

同时,这本书也让我更加珍视我们生活的地球,因为在这个浩瀚的宇宙中,我们的家园是如此的珍贵和独特。

黑洞和时空弯曲

黑洞和时空弯曲

黑洞和时空弯曲在宇宙的浩瀚中,黑洞是一种神秘而又令人着迷的存在。

它们被认为是太空中最强大且莫测的力量。

然而,许多人对于黑洞的本质和它们是如何形成的还存在着许多疑问。

为了更好地理解黑洞,我们需要了解时空弯曲的概念。

时空弯曲是由爱因斯坦的广义相对论提出的一个概念。

根据广义相对论,物质和能量会使时空发生弯曲。

这意味着质量越大的物体就会引起更明显的弯曲。

当质量非常大且密度极高的物体聚集在一起时,它们会形成一个黑洞。

黑洞内部的重力场异常强大,以至于连光也无法逃脱。

这便是“黑洞”的由来。

事实上,黑洞的强大重力场可以使周围的时空弯曲到极致,甚至使光线也无法逃逸。

这是为什么我们无法直接观测到黑洞的原因。

当我们站在一个较大的物体旁边时,我们可能会感受到一种微弱的重力吸引力。

这是因为物体会使周围的时空弯曲,而我们又处于这个弯曲的区域中。

类似地,黑洞也会使周围的时空弯曲,但其强度远远超过任何其他物体。

这种极端的时空弯曲导致了许多奇特的现象。

一种令人着迷的现象是时间的变化。

根据相对论的理论,时间与空间是相互关联的,而时空弯曲会导致时间的协调变得非常困难。

在黑洞的附近,时间会变得极其缓慢,以至于我们将无法分辨出几秒钟内的事件。

这就是著名的时间膨胀现象。

此外,黑洞还具有另一个有趣的特性,即事件视界。

事件视界是黑洞表面的边界,它表示了光无法逃脱的最远距离。

当我们越靠近黑洞,事件视界就越接近我们,最终我们将无法逃脱黑洞的吸引。

这个边界就像一个点,被称为黑洞的奇点。

在奇点中,物质密度无限大,以至于我们的物理学理论无法解释发生了什么。

然而,不要被黑洞的强大力量所吓倒。

虽然黑洞是宇宙中最强大的力量之一,但它们并不经常出现,并且距离我们非常遥远。

目前我们所观察到的黑洞大多位于遥远的星系中心,而我们的太阳系附近并没有发现黑洞的存在。

尽管黑洞与我们的日常生活没有太多的关联,但对于理解宇宙的运作方式以及物质和能量是如何相互作用的,黑洞仍然起着重要的作用。

黑洞与弯曲的时空

⿊洞与弯曲的时空⿊洞与弯曲的时空复习1.⿊洞研究⿊洞最初被视为⼀颗死亡的星,被认为是恒星演化的最终归宿。

起初,⼈们的着眼点只放在研究它的⼒学⾏为上。

后来才突然发现⿊洞有着丰富的内涵,它不仅有⼒学性质,⽽且有量⼦性质和热性质。

⿊洞不是⼀颗死亡了的星体,它有着丰富的⽣命⼒。

⿊洞不是天体演化的最终归宿,⽽是天体演化的⼀个中间阶段。

最为奇妙的是,⿊洞有温度,有热辐射,⿊洞的表⾯积可以看作熵。

⿊洞具有负的热容量,发出热辐射后,⾃⾝温度不仅不降低反⽽会升⾼。

因此,⿊洞与外界很难形成稳定的热平衡。

⼤⿊洞温度很低,⼩⿊洞具有极⾼的温度,最终会发⽣爆炸。

研究表明,两个⿊洞碰撞时,接触点的温度会降到绝对零度,⽽尾部会产⽣⾼温喷流。

2.两⼤难题⼴义相对论的研究,特别是⿊洞理论的研究,引导出物理学的⼀个基本困难——奇点困难。

奇点是时空曲率发散(⽆穷⼤)的地⽅,是时空的病态部分。

⽬前认为,奇点本⾝不应属于时空。

奇点可以看作时间开始或者终结的地⽅。

彭若斯和霍⾦等⼈严格证明了⼀条奇点定理。

该定理的内容可粗略表述如下:只要⼴义相对论正确,因果性良好,⽽且时空中⾄少有⼀点存在物质,那么这个时空就⼀定有奇点,或者说,就⾄少有⼀个物理过程,时间有开始,或者有结束,或者既有开始⼜有结束。

他们似乎证明了,任何物理时空中的时间,都不可能是⽆限的。

彭若斯和霍⾦证明了时间的有限性!奇点定理对物理学和哲学的影响是显⽽易见的。

现代物理学的另⼀个重要困难也来⾃弯曲时空的研究。

多年的探讨表明,引⼒场量⼦化后不能重正化,其中有⼀些⽆穷⼤的项(发散部分)没有办法消除,即使采⽤现在的任何⼀种超对称、超引⼒和超弦⽅案也解决不了这⼀困难。

“奇点困难”和“引⼒场量⼦化困难”,是⽬前摆在物理学⼯作者⾯前的两⼤难题,它们有可能把物理学导向⼀场新的⾰命。

3.发展前景这⾥,⿊洞的研究最值得注意。

它把热⼒学与时间弯曲联系起来。

物理学中有两个规律⽐较特别,⼀个是⼴义相对论,另⼀个是热⼒学第⼆定律。

宇宙浩渺;黑洞对时间的扭曲(宇宙黑洞未解之谜)

宇宙浩渺;黑洞对时间的扭曲
宇宙浩渺,无垠无边,星空中闪烁着无数神秘的星球和恒星,其中隐藏着许多不为人知的奥秘。

而在这无边的宇宙中,黑洞是其中最神秘和引人注目的存在之一。

黑洞是宇宙中一种极其密集的天体,其引力如同一把无形的强大吸引力之手,连光线都无法逃脱其魔爪。

黑洞的引力之强大,甚至可以扭曲时间本身,创造出一种仿佛时间静止的效果。

根据广义相对论的理论,质量足够大的物体会扭曲周围的时空,形成一个巨大的引力漩涡,即黑洞。

在黑洞的事件视界内,光线无法逃离,时间仿佛变得缓慢起来,似乎永远停滞在某一刻。

这种时间扭曲的现象被称为“时间膨胀”,在黑洞附近,时间似乎变得异常缓慢,甚至停滞,这让人类无法完全理解和想象。

在这样的环境下,时间似乎失去了意义,一切似乎都在一个永恒的瞬间中凝固。

黑洞对时间的扭曲也引发了许多科学家的思考和研究。

他们试图揭开黑洞背后的奥秘,探索时间与空间的关系,探讨宇宙的起源和命运。

通过研究黑洞,科学家们希望能够更深入地理解宇宙的本质,解开宇宙的种种谜团。

尽管黑洞对时间的扭曲充满了神秘和挑战,但正是这种奇特的现象,让我们对宇宙的奥秘充满了无限的好奇和探索欲望。

或许,随着科学技术的不断进步,有朝一日我们将能够揭开黑洞的神秘面纱,解开时间扭曲的奥秘,更深入地理解宇宙的运行规律。

在这浩瀚的宇宙中,黑洞是一个充满谜团和未知的存在,它的存在让我们重新审视时间、空间和物质的关系,也让我们
对宇宙的无限可能性产生更深的思考。

无论黑洞对时间的扭曲如何神秘和难以理解,我们始终相信,科学的力量将会带领我们走向更加辉煌的未来。

黑洞的存在会对周围的时空产生怎样的影响

黑洞的存在会对周围的时空产生怎样的影响一、时空弯曲1.引力导致时空扭曲1.根据爱因斯坦的广义相对论,物质和能量会使时空发生弯曲,而黑洞具有巨大的质量,其产生的引力场极强,所以会导致周围时空产生极度的弯曲。

可以把时空想象成一张弹性的薄膜,当把一个质量极大的物体(如黑洞)放在这张薄膜上时,薄膜就会被压出一个很深的凹陷。

2.这种时空弯曲效应在黑洞附近表现得非常显著。

离黑洞越近,时空弯曲的程度就越大。

例如,对于一个围绕黑洞运行的物体,它所遵循的轨道并不是牛顿力学所描述的简单椭圆轨道,而是在弯曲时空中的复杂测地线。

这些测地线的形状和物体的运动状态会受到黑洞强大引力场的严重影响。

2.光的传播路径改变1.黑洞对时空的弯曲还会影响光的传播路径。

在正常的时空环境中,光沿直线传播,但在黑洞附近,由于时空的弯曲,光的路径也会随之弯曲。

当光靠近黑洞时,它会沿着弯曲的时空向黑洞方向偏折。

2.当光线足够靠近黑洞的事件视界(黑洞的边界,一旦越过这个边界,任何物体包括光都无法逃脱黑洞的引力)时,光会被弯曲成围绕黑洞的轨道,形成所谓的“光子球”。

在光子球上,光可以在黑洞周围做圆周运动。

这种光的路径改变是黑洞周围时空弯曲的一个直观体现,也是科学家们通过观测来间接探测黑洞的重要依据之一。

二、时间变慢1.引力场中的时间膨胀1.黑洞强大的引力场会导致时间变慢,这是一种相对论效应,被称为时间膨胀。

在广义相对论中,引力场越强的地方,时间流逝得越慢。

2.对于一个靠近黑洞的时钟,相对于远离黑洞的观察者而言,这个时钟会走得更慢。

例如,假设有一艘飞船靠近黑洞,飞船上的宇航员所经历的时间会比在远处空间站中的宇航员所经历的时间慢很多。

如果飞船足够接近黑洞,这种时间差会变得非常显著,在黑洞附近度过一小段时间,在远处可能已经过去了很长时间。

2.时间箭头的相对性1.黑洞附近的时间变慢现象还引发了对时间箭头(时间的单向性)的思考。

在正常情况下,我们认为时间是单向流逝的,但在黑洞附近,由于时间变慢,时间箭头的概念变得更加复杂。

描述黑洞时空弯曲理论

描述黑洞时空弯曲理论黑洞是宇宙中最神秘而又令人着迷的物体之一。

在科学家的持续研究和观测中,我们对黑洞的理解不断深入。

其中,黑洞时空弯曲理论是我们理解黑洞运作机制的重要基础。

黑洞时空弯曲理论源于爱因斯坦的广义相对论。

广义相对论认为,物质和能量会塑造时空的曲率,这种曲率会影响物质和能量的运动方式。

而黑洞被描述为这种曲率的极端形式。

按照广义相对论的解释,一个黑洞是由质量极大的物体引发的空间时空弯曲形成的。

当物体质量超过一定临界点时,它会坍缩成一个非常紧凑而密集的区域,形成一个黑洞。

在黑洞的内部,引力场变得如此强大,以至于什么物质和辐射都无法逃脱其吸引力。

黑洞的形成和运作机制可以用一些基本概念来解释。

首先是黑洞半径,也被称为事件视界。

黑洞的事件视界是一个虚拟表面,它标志着黑洞内外的分界线。

一旦物体越过这个界限,它就再也无法逃离黑洞。

事件视界的大小与黑洞质量成正比,质量越大,事件视界越大。

为了更好地理解黑洞的时空弯曲,我们可以想象一块薄膜,上面放置着一些物体。

物体在薄膜上造成凹陷,形成一个窝。

物体质量越大,窝越深,相应的物体在周围的薄膜上造成的曲率也越大。

黑洞也是这样,它的质量越大,它造成的时空弯曲就越强烈。

黑洞时空的弯曲也会产生一些有趣的现象。

一个突出的例子是时间延展。

在黑洞近邻的地方,时间似乎相对于远离黑洞的地方而缓慢流动。

这是因为时空曲率的影响,使时间在强引力场中变得更加缓慢。

因此,我们可以说黑洞引力场的强大效应不仅影响了物质,还将时间也“拉伸”了。

我们还可以通过观察黑洞周围的物质运动来验证黑洞时空弯曲理论。

当物体靠近黑洞时,因为强大的引力,它的速度会增加,轨道也会发生变化。

这些现象都是黑洞时空弯曲的直接证据。

尽管我们对黑洞时空弯曲理论有了深入的了解,但黑洞依然是宇宙中最神秘的天体之一。

我们仍然有很多问题需要回答。

例如,黑洞内部的情况是怎样的?黑洞的质量是如何决定的?黑洞能否与其他黑洞或恒星合并?这些问题都需要进一步的研究和观测。

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序号:2021黑洞与黑洞“不黑”姓名:陈建军交通运输管理学院11—2中队国际经济与贸易二班学号:2220113497摘要:本文介绍了有关黑洞“不黑”的一些基本问题,主要围绕着黑洞“不黑”而展开,详细介绍了黑洞的起源,黑洞的性质,黑洞的一般理论,黑洞“不黑”的缘由,科学家对黑洞“不黑”的看法。

随着时代技术的发展,黑洞”不黑”之说越来越完善,黑洞理论也越来越完美,直接找到黑洞的愿望是一定可以达到的。

关键词:黑洞“不黑”黑洞形成理论电磁能量一、黑洞的前世今生18 世纪末,随着物理学和天文学的发展,科学家们从理论上提出了黑洞的概念。

黑洞立刻显示出巨大的魅力,历经大约两个世纪,人们对它的兴趣始终不减。

这里,我们主要对黑洞“黑”与“不黑”方面的物理内涵及存在黑洞的有关证据进一步的探讨。

(一)黑洞的前世1、黑洞雏形的提出。

1783年,英国一位业余天文爱好者迈克尔给卡文迪许写了一封信,在信中,他根据牛顿引力推测;一个直径比太阳大500倍,密度和太阳一样的球体,其逃逸速速可能超过光速。

这可能是最早提出的关于黑洞的推测。

2、黑洞雏形的发展。

1789年,法国著名科学家拉普拉斯做了类似的推测:一个密度如地球而直径为太阳250倍的发光天体,其引力如此之大,即使光也跑不出去。

该天体于是成为人们看不见的“黑洞”。

1915年,爱因斯坦发表了广义相对论后,人们对黑洞开始正式的研究。

1916年,德国科学家史瓦西在球对称情况下,求得了爱因斯坦的第一个也是最重要的一个解,通过这个得出一个临界半径R,在这个R里面,时空弯曲是如此厉害,以至光线不能逃逸出去,成为看不见的黑洞。

1983年,钱德拉塞卡在诺贝尔获奖仪式上定义黑洞3、黑洞概念的产生。

综上所述,我们可以这样来描述黑洞,这是一个时空区域,其中引力场强到任何物质和辐射都不能逃逸出来,强引力场意味着物质的高度密集,要“逃出”一个黑洞就必须把一定的质量放入一定的体积内,在球对称的情况下,这个体积的大小由史瓦西半径来给定。

(二)黑洞的性质我们无法知晓黑洞内部的任何信息。

其性质只能通过它外面由于其引起的物理效应来认识。

我们一般通过质量、电荷及角动量来描述黑洞。

1、质量。

黑洞质量是黑洞的一个重要特性,它决定了黑洞世界的直径。

黑洞总是以贪婪的、永无满足的方式吞噬物质。

物体一旦掉进黑洞,它的许多特性便再也检测不到。

掉入黑洞的不管是几公斤的白金还是有机生命组织,在观测上仅是感知到黑洞的质量增加了1公斤。

随着黑洞吞噬的物体越多,他所具有的总质量越大。

2、电荷。

黑洞带上电荷会影响它的结构。

设想一个不带电的静止黑洞,让其逐渐带上电荷,当黑洞开始显现出带有电荷时,便会在其中心奇点周围形成第二个视界,称作内视界。

随着越来越多的电荷加入黑洞,内视界变得越来越大,而原来外视界却不断收缩。

若电量继续增大,就会出现两个事件视界最后合二为一的时刻,这时两个视界将消失,只留下一裸露的奇点。

不过这种情况不会发生,其实在两视界重合前,黑洞所带的电荷激发的场强已大得电离了黑洞周围的物质,大量的异号电荷涌入中和了大多分原所带的电荷3、角动量。

黑洞的自旋也能在离黑洞很远的安全距离上被科学家们测量到。

通过测量旋转黑洞周围各侧的光线偏折情况,就能推测出黑洞的全部自旋。

但对旋转黑洞的准确描写直到1963年才由克尔成功地得到。

因此,旋转黑洞有时称为克尔黑洞。

(三)黑洞的今生现代人对黑洞的具体定义和理解是:黑洞(Black hole)是根据现代的广义相对论所预言的,在宇宙空间中存在的一种质量相当大的天体和星体(并非为一个“洞”)。

黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后,发生引力坍缩而形成。

黑洞的质量是如此之大,它产生的引力场是如此之强,以致于任何物质和辐射都无法逃逸,就连传播速度最快的光(电磁波)也逃逸不出来。

由于类似热力学上完全不反射光线的黑体,故名为黑洞。

在黑洞的周围,是一个无法侦测的事件视界,标志着无法返回的临界点。

二、黑洞“不黑”(一)黑洞的成因理论1、黑洞的形成。

太阳系引力场最大的是太阳,而银河系的中心则早在一百亿年前就形成了现在的这个样子,它的引力场极高、密度极大。

通过科学界的研究认证,银河系中心存在超大密度和引力场非常强的天体,致使大量的恒星系不断地向银河系中心聚集。

在银河系核心强引力的作用下,一些不断聚集在银河系中心的恒星系又被不断地压缩,使银河中心的超大质量天体密度变得越来越大,最终将导致银河系中心的引力场越来越强。

由于银河中心剧烈的物质核聚变,使银河系中心的温度继续急剧增高,引力也继续急剧加大。

其又会将大部分靠近的恒星继续压缩成为一个密度不断增高、引力不断加大的新天体。

此时,银河中心也就形成了连光线也都难以逃脱的强引力“黑洞”类天体。

其实,这个“黑洞”并不黑,只是因为银河系内的所有物质射线全都被它吸引了,连光线也不再折射出来,所以我们就不会看到这个天体的存在,自然而然的也就形成了黑色。

2、黑洞的定性现代科学家将宇宙黑洞定性在超新星爆炸坍塌后,在不断地进行压缩成为高质量的“黑洞”类天体。

究竟一颗恒星在坍塌过程中,是什么物质产生的密度极高、引力场极强的类天体呢?我们知道,恒星是由物质的核聚变形成的,是否是由不同的物质粒子在不断地被压缩重组后形成一种我们人类目前还不能解释的一种新的物质体系呢?也有可能会形成一个超级的原子,在引力场的作用下,空间所有物质的原子都被压缩在一起。

这个巨无霸的超级宇宙原子具备了所有物质原子的形态,内核是由所有物质的质子和中子形成的正电荷中心,核外围绕着所有被压缩物质的负电子荷云。

这个宇宙原子构成了空间强大的电力场,在电力场的周围构成了强大的宇宙磁场。

在经过数十亿年后,这个不断运动着的超级宇宙原子的核心温度在不断地增长、裂变、膨胀,最终走向大爆炸极限,而后又形成了一个崭新的物质的宇宙时空系。

当宇宙构成一个巨大的原子后,宇宙空间已不复存在,没有了物质的分类,也不再会有光线的存在,只有电场和磁场,这就是宇宙的循环过程。

(二)黑洞“黑”与“不黑”学说1、黑洞“黑”学说由黑洞的前世今生知,黑洞确实是黑的。

它不会放出可见光,其实任何波段的电磁波及任何物体的运动信息都不能跑出。

对克尔黑洞,在一定的条件下,可以向外辐射能量,消耗其自转能。

当其自转能辐射完了,它就传化为史瓦西黑洞,不在发射能量。

2、量子效应黑洞可以辐射,甚至可以出现剧烈的爆发。

为什么呢?经典黑洞理论与量子黑洞的主要差别在于对“黑洞”的处理,经典理论认为真空是空无一物的,而量子理论认为真空也有物质和物质运动。

在真空态中不断发生所谓虚粒子对的产生与湮灭的过程,在量子场论中称为真空降落。

在黑洞之外邻近视界的地方,由真空涨落产生一些虚粒子对,这个虚粒子对一为正能量,一为负能量。

负能量的粒子可以通过量子力学中的隧道效应穿过视界进入黑洞,而正能量的粒子则逃离黑洞形成发射,相反的过程也能发生。

3、黑洞“不黑”原理通过量子效应及严格的数学证明给出,在虚粒子对中,正、反两种过程并不能抵消,总的效果是黑洞能向外发射电磁能量,这就是所谓黑洞“不黑”,或黑洞的量子蒸发。

但是,这样释放的能量,必定来自某处,我们现在知道,它来自黑洞自身。

在发射能量时,黑洞的质量等量地减少着,这意味着,黑洞必定越来越小。

霍金已经证明当黑洞变小时,它以不断增加着的速率发射辐射和粒子。

在效果上,它变得越来越热;霍金发现黑洞的蒸发,使我们了解到粒子真的能从黑洞里出来,然而,这种量子力学过程对原初黑洞才是重要的。

原初黑洞可能产生于宇宙大爆炸时,他们是非常微小的,这种黑洞不同于恒星演化而成的黑洞,他们内部会有粒子逃出来,也有大量的辐射。

因此,这一类黑洞应该是可观察的。

从某种意义上讲,是“不黑”的黑洞。

三、黑洞的寻找及观测进展原则上,任意尺度的黑洞都可以存在,只要能把一定质量的物质限制在特定的尺度内。

然而在天体物理领域,能够形成且有观测效应的黑洞只有几类(按照质量的大小来排列):星系级黑洞、恒星级黑洞和微型黑洞。

黑洞的理论是严格而优美的。

目前,我们在观测黑洞上已取得了前所未有的进展;可以相信,随着时代和技术的不断改进,找到黑洞的愿望是可以实现的。

参考文献:【1】作者:杨庆余书名《黑洞——一个内涵丰富的物理学命题》期刊名:物理与工程出版年份:2003年1月【2】作者:方恒忠书名《黑洞的霍金辐射与信息守恒》期刊名:山东科技大学学报(自然科学版)出版年份:2007年5月【3】作者:王刚、陆建隆书名《黑洞与黑洞“不黑”》期刊来源:科学之友发表时间:1999年10月8日【4】作者:韩晶晶书名《黑洞揭秘》期刊来源:大科技(科学之谜)发表时间:2009年9月5日【5】作者:张建华、朱建阳、赵峥书名《带有电荷磁荷的任意加速黑洞的量子效应》出版社:北京师范大学出版社出版年份:1993年1月【6】作者:刘学建书名《黑洞究竟有多黑》期刊来源:科学之友发表时间:2004年10月【7】作者:童喜喜、李西西书名《神秘的黑洞》期刊来源:素质教育博览发表时间:2007年6月The black hole and the hole is not blackAbstract: This paper introduces some basic problems about the black hole "not black". This revolves mainly around the black hole "not black"and start, including the details of the origin of the black hole ,the properties of the black hole, the general theory of the black , the black hole " why not black" and Scientists views of black hole "not black". With the development of Technology, the black hole "not black" said moreand more perfect. The black hole theory more and more perfect.so I believethat the desire of finding the black hole directly will be come true eventually.Keyword: Not black hole" The formation of a black hole theoryElectromagnetic energy签名:。

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