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无底洞是指什么生肖_什么生肖是无底黑洞出生的
tamoadmin 2024-07-13 人已围观
简介1.欲望就是个无底的黑洞2.什么是黑洞什么是虫洞什么是白洞3.为什么说农林牧渔无底黑洞4.黑洞是什么东西?里面有什么?我之所以这么形容黑洞。是因为黑洞的强大所在,超强的引力可以吞噬任何物质,就连宇宙中最快的光速都无法逃脱它的引力,可想而知,被黑洞吸引住,还有啥物体可以逃脱呢!况且还有一个问题,那就是黑洞的地位,在宇宙中是非常重要的。如果你认为黑洞没有一点用处,那就大错特错了。通过研究,科学家发现位
1.欲望就是个无底的黑洞
2.什么是黑洞什么是虫洞什么是白洞
3.为什么说农林牧渔无底黑洞
4.黑洞是什么东西?里面有什么?
我之所以这么形容黑洞。是因为黑洞的强大所在,超强的引力可以吞噬任何物质,就连宇宙中最快的光速都无法逃脱它的引力,可想而知,被黑洞吸引住,还有啥物体可以逃脱呢!况且还有一个问题,那就是黑洞的地位,在宇宙中是非常重要的。
如果你认为黑洞没有一点用处,那就大错特错了。通过研究,科学家发现位于系的中心,存在着一颗超级黑洞,它的质量约为太阳的400万倍,其直径约为2000万公里,一个超级庞然大物。科学家认为,黑洞的存在和星系的演化有着重要的联系。结果通过观测其他几个星系发现,每个星系的中心都存在着一颗超大质量黑洞。这更说明黑洞的重要性了。
黑洞的照片公布,意味着人类在宇宙 探索 的路上迈了一大步。首先黑洞最早起源于科幻中,后来爱因斯坦意识到,当一个物体的密度以及质量大到一定程度后,它就会将自身压缩成一个奇点,而当它的引力强到连光都无法逃脱的时候,这个天体就是不可视的。虽然HTC团队的拍摄并没有朝着系的中心,但是我们也在M87的星系中心发现了这样的一颗黑洞。
这次照片公布充分的证明了黑洞的结构,黑洞由吸积盘、视界以及奇点所组成。当物质进入黑洞的洛希极限区域后,它会被撕成碎片。由于质量大小不同,物质不会马上进入黑洞,它会围绕着黑洞一点一点的环绕进去。
然后物质会进入视界区域,视界区域的外侧,存在着热辐射以及美丽的宇宙幻影,并且神奇的是,如果你在视界,你可以看到光是如何被黑洞吸进去的。当你和光逐渐的进入黑洞内部后,这里是一个神秘的多次元空间,也是一切的终点。那就是时空奇点。通过奇点的特性,我们知道当任何物质到达奇点后,基本上是不可能存活的了,毕竟没有任何东西能够承受如此强的高温和高压。
总结下,人类的首张黑洞照片,虽然我们没有拍摄到它的本体,但是我们却能确定黑洞的真实性,以及黑洞为何是黑色的最终原因。通过观察热辐射,我们知道了黑洞的真实结构,通过计算史瓦西半径以及计算洛希极限,未来的人类真的有可能环绕黑洞,完成时间旅行。而更深层次的意义则是人类的伟大,虽然我们居住在宇宙的一个角落,但是我们却已经能破解宇宙的终极奥秘,这就是人类!
宇宙浩瀚广阔,有着无数各类天体,除了我们比较常见的恒星,行星之外,还有一些特殊神秘的天休,比如中子星,脉冲星,黑洞等。要问宇宙中最神秘的天体是什么?相信很多人都会回答:黑洞。
没错,宇宙中最神秘的天体要属黑洞了,它是时空中的无底深渊,即使是光都无法逃逸。一直以来,对于黑洞都只是广义相对论的预言、爱因斯坦的方程、模拟电脑图像、引力波等项目的间接证据,或者科幻的想象事物。
虽然科学家还无法直接观测到黑洞,但是由于黑洞它太霸道了,它在吞噬恒星等物质的时候,会爆发发耀眼的光芒,强烈的辐射波会传播很远很远,最后被射电望远镜探测到这些光芒,通过这些异常的天体现象,科学家知道了黑洞的存在。
虽然科学家知道了黑洞的存在,但是想要观测到它拍摄到它的图像却是非常困难的。然而,当全球科学界将分布在世界各地的8个射电望远镜(阵)组成“地球级别”的虚拟望远镜阵列,同一时刻、同一方向,对准同一片遥远星空,就连黑洞——这些深藏于宇宙各处的引力陷阱,也会“发出耀眼光芒”
从美国夏威夷到智利,从伊比利亚半岛到南极……全球30多个研究所,200多名科学家,倾数年心血,携手并肩,共同记录黑洞周围吸积盘和喷流等发出的耀眼光芒,从而让超大质量黑洞无处遁形,显现“真容”。正是全球同步的努力,让人类拍摄到有史以来首张黑洞照片。
昨天晚上9点,科学家向全世界公布了人类首涨黑洞照片,人们第一次真正见识到黑洞长什么样,黑洞的真容不再只存在于人们的幻想中,那么首张黑洞照片的公布,会对现代 科技 有哪些现实作用?
也许很多人看到了人类的第一张照片,他们只看到了美丽的宇宙天体现象,但是对于科学界和整个人类文明来说,其意义非同寻常。 那么具体的实际指导意义是什么?
1.验证爱因斯坦的相对论。 我相信许多人都知道爱因斯坦是人类现代 历史 上的伟大科学家。 他对宇宙时空理论的研究可以说是划时代的,尤其是相对论的提议。 人类进入了一个新阶段。 为了 探索 和研究黑洞,已经预测了爱因斯坦的广义相对论。
根据广义相对论对黑洞的预测是:圆形“剪影”被明亮的光子圆包围,这种预测正确吗? 为了测试其正确性,我们必须获得一张真实的黑洞照片,这一次通过全球合作,我们终于获得了一张真实的黑洞照片。
将广义相对论预测的黑洞照片与超级望远镜拍摄的真实黑洞照片进行比较,发现它们是完全一致的。 人们再次看到了爱因斯坦的伟大,并验证了广义相对论的伟大和正确性。 有了这一证明,对人类未来的太空 探索 具有重要意义。
例如,现在我们知道广义相对论是正确的,那么在将来,随着人工智能的快速发展,在寻找和 探索 宇宙天体时,可以使用广义相对论的预测功能 将该公式输入超级计算机,以预测可能存在于宇宙中某个位置的未知天体。 确定位置后,便可以使用观测仪器(例如天文望远镜)确定该位置是否存在预测的天体。 这比在广阔的宇宙中靠运气寻找天体要强大得多。
其次,打破广义相对论与量子力学之间的矛盾。 我相信许多科学爱好者都知道广义相对论和量子力学是现代物理学的两大支柱。 广义相对论适用于质量大,重力大的物体。 ,如黑洞; 量子力学控制着亚原子粒子的奇怪世界。 但是,这两个在各自领域中都非常成功的理论是相互矛盾的。
过去,科学家不知道相对论在黑洞边界处是否正确,因此他们无法选择某些东西。 这张第一张黑照片的出现验证了广义相对论对黑洞边界的预测的正确性。 这将为物理学的发展指明一个新的方向,对整个物理学有很好的指导意义。
第三,测量黑洞对空间和时间的影响的正确性。 1915年,广义相对论成为爱因斯坦提出的革命性理论之一。 在这种理论中,爱因斯坦提出,物质会扭曲或弯曲时空的几何结构,人类会以重力的形式感受到这种时空的扭曲。 黑洞是爱因斯坦理论的最早预言之一。
根据爱因斯坦的相对论,黑洞的视界中存在空间扭曲和时间效应。 时空理论一直是一个神秘的存在。 它是时间和空间的结合。 在某些科学猜想中,如果您掌握了时间和空间,则可以掌握航天飞机时空的奥秘。 您可以回到过去,走向未来。
然而,时空是科学界最难破解和研究的课题,尤其是时间的概念更加未知。 根据科学家对黑洞的 探索 和分析,可以认为黑洞也有自转,这种速度非常快,甚至有可能达到亚光速甚至光速。 如果在黑洞的视线范围内存在时空扭曲,这对于人类来说将是非同寻常的。
一些科学家提出了利用黑洞视野实现航天飞机未来的想法。 这个想法是让航天器进入黑洞的视界,然后黑洞的超高速旋转使航天器实现亚光或光速飞行。 众所周知,物体越快,时间越慢。 当物体的速度无限接近光速时,物体的时间也无限接近静止。
在这种情况下,绕黑洞运行的航天器可能已经在地球上运行了100年,但是对于航天员来说,它可能只经过了几分钟。 当航天器停止飞离黑洞的视野时,它来到了地球。 此时,地球已经过了100年,以实现通往未来的梦想。
以上三点仅仅是宣布人类第一个黑洞之后对现实世界技术产生的实际影响的一部分。 实际上,它的影响远不止于此,否则科学家们将不会如此兴奋。 ,但在科学家看来,这可能是人类文明 探索 太空的新篇章。
根本无黑洞!
一、黑洞是广相的一个解,广相既错。
二、质量以物质为基础,物质化为无形了,哪还会有质量。
三、黑洞中心所谓奇点,是无任何定律可支持的空中楼阁!
人类首张黑洞照片已经发布,看到黑洞的真容,你想说点什么?
我想说这张所谓黑洞的“真容”,未必就是宇宙真象。
因为,黑洞还仅只是个科学猜想。
一张照片如何能够证明一个猜想,就是科学的?
如此,逻辑学的充足理由律,还成不成立?
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我在想,我们人类,包括宇宙,会不会是某个高级生物的一个细胞核。
首先我们从来都没有看到过黑洞,那张图是通过射电望远镜收集的……什么射线来着无所谓了,经过计算合成出来的,算是一种想象图。就跟你买房的时候看到的那种小区里绿树成荫,鸟语花香,鱼翔碧水的想象图意思一样。等你真的入住了就没准什么样子了。所以说不用太在意。
5500万光年的距离,个个都在幻想,说不定就是个光圈或者什么都不是,根本确定不到的
题主您好!
说真的,这图黑洞照片首发的时候,真的出乎我的意料。跟我想象中的黑洞有那么一点点的差别。
我本以为黑洞中间有个旋涡,而且周边都应该是黑色的。没想到,黑洞原来长这样。黑洞本是霍金老先生提出来的,现在终于看到了它的真面目。这个黑洞照片和纪录片里的黑洞相差太大了。
#世界第一张黑洞照片#一个文科科普男斗胆说几句关于黑洞照片的看法。
我对这个没啥太大感觉,看过了若干天文物理的科普,比如霍金等人的著作,对这张照片,没那么激动,相反,总是心里犯合计,这是真的黑洞吗?我相信宇宙间真的有黑洞,但仅仅在理论上,依照我们的条件,很难做到观测尤其是拍照到黑洞。
先看要想拍到黑洞的条件:直接观测黑洞相当于是给弯曲的时空拍照,需要望远镜有很高的分辨率。如果用毫米波望远镜观测,根据公式测算,它的口径需要达到“地球直径”一样的长度。
再看照片是怎么生成的:借助分布在世界多地的8个射电望远镜联合观测,再经过近两年的数据处理及理论分析,终于成功获得第一张黑洞照片。
世界最牛的射电望远镜是中国天眼,没有天眼的参与,其他能做到,我有点不相信。这次天眼没有参与是因为波段频率,地理位置等因素。
我感觉,这张照片是在黑洞理论的基础上,通过数据分析制作出来的照片,而不是我们所想象的拍摄的真正照片。
人类第一次看见黑洞这是5500万光年外的大质量星系M87中心超大质量黑洞的黑洞阴影照片,也是人类拍摄的首张黑洞照片,是黑洞存在的直接“视觉”证据。这张照片“拍摄”于2017年4月,近2年后才“冲洗”出来。
看到首张黑洞照片,第一感受就是人类的伟大与渺小。人类首张黑洞照片揭示了室女座星系团中超大质量星系Messier 87中心的黑洞,距地球5500万光年,质量为太阳的65亿倍,这组数字对我们而言,就是遥远且巨大,但作为首次看到黑洞真身我,个人觉得无比。
作为宇宙的基本结构单元,星系是黑暗广袤宇宙中的明亮岛屿,其中含有大量暗物质、恒星、气体等,我们相信,每个星系中心都有一个超大质量黑洞。
大概100百年前,爱因斯坦提出广义相对论,引力波和黑洞都是那时的理论预言,尤其是黑洞,爱因斯坦最初自己也不怎么相信,但在100年后,也就是2015年,人类首次观测到了引力波的存在,之后又观测到了黑洞。
宇宙很空旷,人类很渺小,蜗居在地球上。作为智慧物种,以爱因斯坦的广义相对论为代表的人类思想已经走向宇宙深处,而独有的 科技 能力也让我们可以看到的更远。
欲望就是个无底的黑洞
早在18世纪末,P.S.M.拉普拉斯根据牛顿引力理论就曾预言,只要天体质量足够大,其引力就有可能强到连自身发出的光都无法逃逸到远处的程度,以致成为看不见的天体。现在,称这类天体为黑洞。显然,由于黑洞的引力极强,只有用广义相对论才能确切地描述。
黑洞具有封闭的边界,光线和其他任何物质都不能越过这个边界跳到外面。这个边界就是黑洞的视界。根据广义相对论,在球对称的引力坍缩过程中,只要坍缩核的质量足够大,就一定坍缩为黑洞。而一旦形成黑洞,就会一直坍缩到奇点。
20世纪60年代以来,彭罗塞等人引入了整体微分几何的方法,在理论上大大推进了有关黑洞和引力坍缩的研究。60年代末,彭罗塞提出了“宇宙信息检查设”,认为奇点只能出现在黑洞之内,或者说,引力坍缩不可能形成裸奇点,黑洞外面的人看不见。这个猜想虽然有充分的根据,然而,至今并没有得到严格的证明。
超新星爆发后,如质量超过2.4太阳质量,则平衡状态不再存在,星体将无限制地收缩,星体的半径愈来愈小,密度愈来愈大,最后成为一个体积无限小而密度无穷大的奇点,从人们的视线中消失。围绕着这个奇点的是一个“无法返回”的区域,这个区域的边界称为“视野”或“地平”,区域的半径叫做“史瓦西半径”。任何进入这个区域的物质,包括光线,都无法摆脱这个奇点的巨大引力而逃逸,它们就像掉进了一个无底深渊,就象一个漆黑的无底洞,因而称为“黑洞”。当黑洞靠近一个天体时,它会吸走这个天体的部分物质。被吸引的物质呈螺旋状旋转,原子微粒会从黑洞的边缘沿螺旋线坠向中心,速度会越来越快,直至达到每秒九百多公里。当物体被黑洞吞没时,会因为互相碰撞而使温度上升到几百万度,并发出χ射线和γ射线。在宇宙中,只有黑洞能使物体在密集的轨道上加速到如此高的速度;也只有黑洞才会以这种方式发射χ射线和γ射线。被天文学家检测到就能够勾画出引力场图形,发现黑洞。1996年,天文学家们发现系中心一个巨大黑洞,它以每秒200千米速度绕系中心运动,离中心越近,其速度越快,其中心的射电源能量非常大,而体积却非常之小。
为了理解黑洞是如何形成的,我们首先需要理解一个恒星的生命周期。当恒星进入老年,耗尽了燃料,它开始变冷并开始收缩。1928年,一位印度研究生——萨拉玛尼安.钱德拉塞卡——乘船来英国剑桥跟英国天文学家阿瑟.爱丁顿爵士(一位广义相对论家)学习。在他从印度来英的旅途中,算出在耗尽所有燃料之后,多大的恒星可以继续对抗自己的引力而维持自己。这个思想是说:当恒星变小时,物质粒子靠得非常近,而按照泡利不相容原理,它们必须有非常不同的速度,使它们互相散开。达到平衡而保持其半径不变,正如在它的生命的早期引力被热所平衡一样。而粒子的最大速度被相对论限制为光速。这意味着,恒星变得足够紧致之时,由不相容原理引起排斥力就会比引力的作用小。强德拉塞卡算出,大约为太阳质量1.44 倍的恒星不支持自身以抵抗自己的引力。(这质量现在称为强德拉塞卡极限。)苏联科学家列夫.达维多维奇.兰道几乎在同时也得到了类似的发现。兰道指出,对于恒星还存在另一可能的终态。其极限质量大约也为太阳质量的一倍或二倍,但是其体积甚至比白矮星还小得多。这些恒星是由中子和质子之间,而不是电子之间的不相容原理排斥力所支持。所以它们被叫做中子星。然而使之超过极限将会发生什么?它会坍缩到无限密度吗?爱丁顿为此感到震惊,他拒绝相信强德拉塞卡的结果。爱丁顿认为,一颗恒星不可能坍缩成一点。这是大多数科学家的观点:爱因斯坦自己写了一篇论文,宣布恒星的体积不会收缩为零。爱丁顿的敌意使强德拉塞卡抛弃了这方面的工作,转去研究诸如恒星团运动等其他天文学问题。然而,他获得1983年诺贝尔奖。根据广义相对论,太阳质量1.44 倍的恒星的恒星会发生什么情况呢?这个问题被一位年轻的美国人罗伯特.奥本海默于1939年首次解决。然而,他所获得的结果表明,用当时的望远镜去观察不会再有任何结果。以后,因第二次世界大战的干扰,奥本海默本人非常密切地卷入到中去。但在本世纪60年代,现代技术的应用使得天文观测范围和数量大大增加,重新激起人们的兴趣。奥本海默得到的图景是:恒星的引力场改变了光线的路径,使之和原先没有恒星情况下的路径不一样。光锥是表示光线从其顶端发出后在空间——时间里传播的轨道。光锥在恒星表面附近稍微向内偏折,在日食时观察远处恒星发出的光线,可以看到这种偏折现象。当该恒星收缩时,其表面的引力场变得很强,光线向内偏折得更多,从而使得光线从恒星逃逸变得更为困难。对于在远处的观察者而言,光线变得更黯淡更红。最后,当这恒星收缩到某一临界半径时,表面的引力场变得如此之强,使得光锥向内偏折得这么多,以至于光线再也逃逸不出去。根据相对论,没有东西会走得比光还快。这样,如果光都逃逸不出来,其他东西更不可能逃逸,都会被引力拉回去。也就是说,存在一个的集合或空间——时间区域,光或任何东西都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者。现在我们将这区域称作黑洞,将其边界称作视界,它和刚好不能从黑洞逃逸的光线的轨迹相重合。
11年约翰.阿奇贝尔德.威勒(John Archibald Wheeler)命名这样的事物为“黑洞”,因为光无法从中逃逸。基于许多证据,天文学家有许多他们认为可能是黑洞的候选天体(其证据是:它们的巨大质量可以从其对其他物体的相互作用中得到;并且有时它们会发出X射线,这被认为是正在坠入其中的物质发出的)。
广义相对论预言,运动的重物会导致引力波的辐射,那
伊斯雷尔的结果只处理了由非旋转物体形成的黑洞。1963年,新西兰人罗伊.克尔找到了广义相对论方程的描述旋转黑洞的一簇解。这些“克尔”黑洞以恒常速度旋转,其大小与形状只依赖于它们的质量和旋转的速度。如果旋转为零,黑洞就是完美的球形,这解就和上一样。如果有旋转,黑洞的赤道附近就鼓去(正如太阳由于旋转而鼓出去一样),而旋转得越快则越多。由此人们猜测,如将伊斯雷尔的结果推广到包括旋转体的情形,则任何旋转物体坍缩形成黑洞后,将最后终结于由克尔解描述的一个静态。在引力坍缩之后,一个黑洞必须最终演变成一种能够旋转、但是不能搏动的态。并且它的大小和形状,只决定于它的质量和旋转速度,而与坍缩成为黑洞的原先物体的性质无关。此结果以这样的一句谚语表达而成为众所周知:“黑洞没有毛。”“无毛”定理具有巨大的实际重要性,因为它极大地限制了黑洞的可能类型。
黑洞是科学史上极为罕见的情形之一,在没有任何观测到的证据证明其理论是正确的情形下,作为数学的模型被发展到非常详尽的地步。的确,这经常是反对黑洞的主要论据:你怎么能相信一个其依据只是基于令人怀疑的广义相对论的计算的对象呢?天文学家观测了有些双星系统,其中只有一颗可见的恒星绕着另一颗看不见的伴星运动的系统。人们当然不能立即得出结论说,这伴星即为黑洞——它可能仅仅是一颗太暗以至于看不见的恒星而已。然而,一个叫做天鹅X-1的,也刚好是一个强的X射线源。这现象的最好解释是,物质从可见星的表面被吹起来,当它落向不可见的伴星之时,发展成螺旋状的轨道(这和水从浴缸流出很相似),并且变得非常热而发出X射线。为了使这机制起作用,不可见物体必须非常小,像白矮星、中子星或黑洞那样。从观察那颗可见星的轨道,人们可推算出不可见物体的最小的可能质量。在天鹅X-1的情形,不可见星大约是太阳质量的6倍。按照强德拉塞卡的结果,它的质量太大了,既不可能是白矮星,也不可能是中子星,所以看为它只能是一个黑洞。
现在,在我们的星系中和邻近两个名叫麦哲伦星云的星系中,还有几个类似天鹅X-1的黑洞的证据。然而,几乎可以肯定,黑洞的数量比这多得太多了!在宇宙的漫长历史中,很多恒星应该已经烧尽了它们的核燃料并坍缩了。黑洞的数目甚至比可见恒星的数目要大得相当多。单就我们的星系中,大约总共有1千亿颗可见恒星。这样巨大数量的黑洞的额外引力就能解释为何目前我们星系具有如此的转动速率,单是可见恒星的质量是不足够的。我们还有某些证据说明,在我们星系的中心有大得多的黑洞,其质量大约是太阳的10万倍。星系中的恒星若十分靠近这个黑洞时,作用在它的近端和远端上的引力之差或潮汐力会将其撕开,它们的遗骸以及其他恒星所抛出的气体将落到黑洞上去。正如同在天鹅X-1情形那样,气体将以螺旋形轨道向里运动并被加热,虽然不如天鹅X-1那种程度会热到发出X射线,但是它可以用来说明在星系中心观测到的非常紧致的射电和红外线源。
人们认为,在类星体的中心是类似的、但质量更大的黑洞,其质量大约为太阳的1亿倍。落入此超重的黑洞的物质能提供仅有的足够强大的能源,用以解释这些物体释放出的巨大能量。当物质旋入黑洞,它将使黑洞往同一方向旋转,使黑洞产生一类似地球上的一个磁场。落入的物质会在黑洞附近产生能量非常高的粒子。该磁场是如此之强,以至于将这些粒子聚焦成沿着黑洞旋转轴,也即它的北极和南极方向往外喷射的射流。在许多星系和类星体中确实观察到这类射流。
人们还可以考虑存在质量比太阳小很多的黑洞的可能性。因为它们的质量比强德拉塞卡极限低,所以不能由引力坍缩产生:这样小质量的恒星,甚至在耗尽了自己的核燃料之后,还能支持自己对抗引力。只有当物质由非常巨大的压力压缩成极端紧密的状态时,这小质量的黑洞才得以形成。一个巨大的氢弹可提供这样的条件。更现实的可能性是,在极早期的宇宙的高温和高压条件下会产生这样小质量的黑洞。导致形成恒星和星系的无规性是否导致形成相当数目的“太初”黑洞,这要依赖于早期宇宙的条件的细节。所以如果我们能够确定现在有多少太初黑洞,我们就能对宇宙的极早期阶段了解很多。
如果从视界(亦即黑洞边界)来的光线永远不可能互相靠近,则视界的面积可以保持不变或者随时间增大,但它永远不会减小。事实上,只要物质或辐射落到黑洞中去,这面积就会增大;或者如果两个黑洞碰撞并合并成一个单独的黑洞,这最后的黑洞的视界面积就会大于或等于原先黑洞的视界面积的总和。视界面积的非减性质给黑洞的可能行为加上了重要的限制。
一黑洞附近,存在一种非常容易的方法违反第二定律:只要 将一些具有大量熵的物体,譬如一盒气体扔进黑洞里。黑洞外物体的总熵就会减少。当然,人们仍然可以说包括黑洞里的熵的总熵没有降低——但是由于没有办法看到黑洞里面,我们不能知道里面物体的熵为多少。黑洞面积定理的发现(即只要物体落入黑洞,它的视界面积就会增加),普林斯顿一位名叫雅可布.柏肯斯坦的研究生提出,视界的面积即是黑洞熵的量度。由于携带熵的物质落到黑洞中去,它的视界的面积就会增加,这样黑洞外物质的熵和视界面积的和永远不会降低。
如果一个黑洞具有熵,那它也应该有温度。但具有特定温度的物体必须以一定的速率发出辐射。为了不违反热力学第二定律这辐射是必须的。所以黑洞必须发出辐射。按照量子力学不确定性原理,旋转黑洞应产生并辐射粒子。这辐射的粒子谱刚好是一个热体辐射的谱,而且黑洞以刚好防止第二定律被违反的准确速率发射粒子和辐射,其温度只依赖于黑洞的质量——质量越大则温度越低。
我们知道,任何东西都不能从黑洞的视界内逃逸出来,何以黑洞会发射粒子呢?量子理论给我们的回答是,粒子不是从黑洞里面出来的,而是从紧靠黑洞的的外面的“空”的空间来的!我们可以用以下的方法去理解它:我们以为是”真空”的空间不能是完全空的,因为那就会意味着诸如引力场和电磁场的所有场都必须刚好是零。然而场的数值和它的时间变化率如同不确定性原理所表明的粒子位置和速度那样,对一个量知道得越准确,则对另一个量知道得越不准确。所以在空的空间里场不可能严格地被固定为零,因为那样它就既有准确的值(零)又有准确的变化率(也是零)。场的值必须有一定的最小不准确量或量子起伏。人们可以将这些起伏理解为光或引力的粒子对,它们在某一时刻同时出现、互相离开、然后又互相靠近而且互相湮灭。这些粒子加速器直接探测到。然而,可以测量出它们的间接效应。例如,测出绕着原子运动的电子能量发生的微小变化和理论预言是如此相一致,以至于达到了令人惊讶的地步。不确定性原理还预言了类似的虚的物质粒子对的存在,例如电子对和夸克对。然而在这种情形下,粒子对的一个成员为粒子而另一成员为反粒子(光和引力的反粒子正是和粒子相同)。
因为能量不能无中生有,所以粒子反粒子对中的一具参与者有正的能量,而另一个有负的能量。由于在正常情况下实粒子总是具有正能量,所以具有负能量的那一个粒子注定是短命的虚粒子。它必须找到它的伴侣并与之相湮灭。然而,一颗接近大质量物体的实粒子比它远离此物体时能量更小,因为要花费能量抵抗物体的引力吸引才能将其推到远处。正常情况下,这粒子的能量仍然是正的。但是黑洞里的引力是如此之强,甚至在那儿一个实粒子的能量都会是负的。所以,如果存在黑洞,带有负能量的虚粒子落到黑洞里变成实粒子或实反粒子的可能的。这种情形下,它不再需要和它的伴侣相湮灭了,它被抛弃的伴侣也可以落到黑洞中去。具有正能量的它也可以作为实粒子或实反粒子从黑洞的邻近逃走。对于一个远处的观察者而言,这看起来就像粒子是从黑洞发射出来一样。黑洞越小,负能粒子在变成实粒子之前必须走的距离越短,这样黑洞发射率和表观温度也就越大。辐射出去的正能量会被落入黑洞的负能粒子流所平衡。按照爱因斯坦方程E=mc2(E是能量,m是质量,c为光速),能量和失质量时,它的视界面积变小,但是它发射出的辐射的熵过量地补偿了黑洞的熵的减少,所以 第二定律从未被违反过。
还有,黑洞的质量越小,则其温度越高。这样当黑洞损失质量时,它的温度和发射率增加,因而它的质量损失得更快。人们并不很清楚,当黑洞的质量最后变得极小时会发生什么。但最合理的猜想是,最终将会在一具巨大的、相当于几百万颗氢弹爆炸的发射爆中消失殆尽。一个具有几倍太阳质量的黑洞只具有千万分之一度的绝对温度。这比充满宇宙的微波辐射的温度(大约2.7K)要低得多,所以这种黑洞的辐射比它吸收的还要少。如果宇宙注定继续永远膨胀下去,微波辐射的温度就会最终减小到比这黑洞的温度还低,它就开始损失质量。但是即使那时候,它的温度是如此之低,以至于要用100亿亿亿亿亿亿亿亿年(1后面跟66个O)才全部蒸发完。这比宇宙的年龄长得多了,宇宙的年龄大约只有100到200亿年(1或2后面跟10个0)。另一方面在宇宙的极早期阶段存在由于无规性引起的坍缩而形成的质量极小的太初黑洞。这样的小黑洞会有高得多的温度,并以大得多的速率发生辐射。具有10亿吨初始质量的太初黑洞的寿命大体和宇宙的年龄相同。初始质量比这小的太初黑洞应该已蒸发完毕,但那些比这稍大的黑洞仍在辐射出X射线以及伽玛射线。这些X 射线和伽玛射线像是光波,只是波长短得多。这样的黑洞几乎不配这黑的绰号:它们实际上是白热的,正以大约1万兆瓦的功率发射能量。现在我们称它为白洞。
由于太初黑洞非常稀罕,则不太可能存在一个近到我们可以将其当作一个单独的伽玛射线源来观察。但是由于引力会将太初黑洞往任何物质处拉近,所以在星系里面和附近它们应该会更稠密得多。虽然伽玛射线背景告诉我们,平均每立方光年不可能有多于300个太初黑洞,但它并没有告诉我们,太初黑洞在我们星系中的密度。譬如讲,如果它们的密度高100万倍,则离开我们最近的黑洞可能大约在10亿公里远,或者大约是已知的最远的行星——冥王星那么远。在这个距离上复查探测黑洞恒定的辐射,即使其功率为1万兆瓦,仍是非常困难的。人们必须在合理的时间间隔里,譬如一星期,从同方向检测到几个伽玛射线量子,以便观测到一个太初黑洞。否则,它们仅可能是背景的一部份。因为伽玛射线有非常高的频率,从普郎克量子大批量原理得知,每一伽玛射线量子具有非常高的能量,这样甚至发射一万兆瓦都不需要许多量子。而要观测到从冥王星这么远来的如此少的粒子,需要一个比任何迄今已造成的更大的伽玛射线探测器。况且,由于伽玛射线不以穿透大气层,此探测器必须放到处空间。
附:蛀洞
蛀洞作为一种新的概念,提出已经有70多年了。当爱因斯但提出广义相对论之后不久,物理学家就开始对 蛀洞发生兴趣。大尺度蛀洞是爱因斯但广义相对论场方程的一个解,它标志着一种空间和时间的几何结构。在这种结构中,宇宙的两个区域是由短而窄的“咽喉状部分”相连接。1916年卡尔·施瓦兹奇尔德解爱因斯但广义相对论场方程得到的施瓦兹奇尔德蛀洞具有动态结构。蛀洞由零半径膨涨到最大半径,然后又收缩回零。这一过程进行得极快,即使以光速运动也无法从一个孔口到达另一孔口。此外,蛀洞有很强的引力,当人们离它还有相当的距离时就会被引力撕成碎块。这样的蛀洞当然不能作为旅行的通道。
索恩等入构思了可通行蛀洞的几何结构,其咽喉部保持开放,人们通过时只受到适度的加速度和潮汐力。爱因斯坦的场方程表明,任何可通行的蛀洞一定含有某种形式的奇异物质。这种奇异物质具有“负压力”,有点象被拉长的弹簧,现在还没有人知道这种物质是否存在。如这种物质存在,它与其它物质的相互作用很弱,又不会伤害旅行者,那么可通行的蛀洞就有存在的可能性。如果我们能找到索恩所构想的那种蛀洞,便可以将蛀洞的一个边洞口开在太阳附近,另一边洞口开在天琴座织女星附近,乘火箭沿蛀洞作星际旅行,在短时间内到达距离为25光年的织女星。当然这一切仅仅是理论的延伸,到目前为止还没有一个人观察到蛀洞。
设蛀洞有A、B两个洞口,使B洞口作加速运动,其速度接近光速,而A洞口保持静止,根据狭义相对论所测预的效应,B洞口的时钟慢于A洞口的时钟。这时乘火箭以接近光速的速度从A洞口向B洞口行进,到达B洞口的时刻比从A洞口出发时提前了。 此时立刻通过蛀洞返回,到达出发点A洞口的时刻比离开时还要早。也就是说10点钟时你从A洞口向B洞口以接近光速的速度运动,而到达B洞口时,时间却是9点钟,立刻穿过蛀洞回到A洞口,还不到10点种,这样通过蛀洞就完成了一次逆时而行的旅行。科学幻想可以避开许多难以解决的具体问题,把它留给后人去研究,而科学推断必须面对这些难题,逆时旅行要重新评估自然现象中的因果关系和时间演变的概念。例如,当你在逆时旅行中如果遇见了你出生前的父母,当你试图向他们开枪射击时,就会出现难以解决的问题:如果击中身亡,那么你是如何来到世上?科学家认为必须取一些基本原理来使自然系统的演变不会自相矛盾,即用相容性原理来补充因果律。就是说枪不是不发火就是未命中。
自从索恩发表了大尺度蛀洞新的特征之后,引起了不少物理学家的关注,一些学者提出了新的设。也有一些人提出许多疑点,认为蛀洞理论不可能成立,因为它不仅破坏了物理学的大前题——因果律,而且还会动摇许多物理学的定律,至少从目前人类的认识来看,蛀洞的存在还有很大的不确定性。
随着科学技术的发展,新的研究发现,“虫洞”的超强力场可以通过“负质量”来中和,达到稳定“虫洞”能量场的作用。科学家认为,相对于产生能量的“正物质”,“反物质”也拥有“负质量”,可以吸去周围所有能量。像“虫洞”一样,“负质量”也曾被认为只存在于理论之中。不过,目前世界上的许多实验室已经成功地证明了“负质量”能存在于现实世界,并且通过航天器在太空中捕捉到了微量的“负质量”。
据美国华盛顿大学物理系研究人员的计算,“负质量”可以用来控制“虫洞”。他们指出,“负质量”能扩大原本细小的“虫洞”,使它们足以让太空飞船穿过。他们的研究结果引起了各国航天部门的极大兴趣,许多国家已考虑拨款资助“虫洞”研究,希望“虫洞”能实际用在太空航行上。
大爆炸与黑洞
有些人很难理解为什么大爆炸不是一个黑洞。毕竟物质它在其最初的几分之一秒内的密度比所有已知恒星的密度都高得多,而且如此高密度的物质理应强烈地扭曲时空,当密度足够大时,一定会出现一个相对于其内部质量而言尺寸小于史瓦西半径(Schwarzschild Radius)的区域。然而大爆炸设法避免了限于自己制造的黑洞之中并且令人不可思议的是奇点附近的空间实际上并未紧紧地卷曲反而展平了。这是怎么回事?
简单的回答是这样的:因为大爆炸在初始时刻膨胀得很快,而此后膨胀速率才逐渐降低,所以它避免了变成黑洞。空间可以被展平而时空不会。卷曲可以来自于时空尺度的时间部分。该尺度确定了宇宙膨胀的减速度。因此时空卷曲的总和与物质的密度有关,但膨胀和任何空间的卷曲对其都有影响。史瓦西关于引力方程的解是静态的,而且是一个静态球体坍缩成黑洞前的极限。史瓦西极限不适用于快速膨胀的物质。
标准的大爆炸模型是佛莱德曼-罗勃特森-沃尔克(FRW)(Friedmann-Robertson-Walker)对于广义相对论引力场方程的解系。这些解可以用来描述开放或闭合的宇宙。所有的FRW宇宙都在时间的原点处有一个奇点以代表大爆炸。黑洞也有奇点。并且一个没有光可以从中逃逸的封闭宇宙的定义于一个黑洞的定义是完全相同的。那么区别在哪里呢?
第一个显著的区别是FRW模型中的奇点位于该宇宙中所有的过去,而黑洞的奇点存在于未来。因此大爆炸更象一个作为黑洞在时间上反转的白洞。依据经典的广义相对论,与黑洞不可被消灭的(时间反转的)原因一样,白洞不能存在。如果它们存在这(指上述解释,译者)可能就不适用了。
但一个标准的FRW黑洞模型也和白洞不同。白洞有一个作为黑洞反转的白洞的视界。任何东西都不能进入白洞的视界,同样也不能逃离黑洞的视界。大致而言,这就是白洞的定义。注意,这本可以简单地用于比较FRW模型与标准黑洞或白洞模型(如静态史瓦西(Schwarzschild)或旋转的凯尔(Kerr)解)的不同。但对于与更一般的黑洞或白洞比较而言,这就困难得多。真正的区别在于FRW模型没有与黑洞或白洞同型的视界。在白洞视界之外的坐标轴可以追溯到无穷远的过去而不会触及白洞的奇点,而在FRW宇宙中所有的坐轴都源于奇点。
真实的宇宙与FRW宇宙可能有所不同,我们能排除它是一个黑洞或白洞的可能吗?在此我不想讨论诸如“奇点到底存在吗?”一类的问题,而是设广义相对论在我们所讨论的范围内是正确的。
前述对于否定大爆炸是黑洞的讨论仍然适用。黑洞的奇点总是位于未来的光锥内而天文学的观测已清楚地指出大爆炸发生于过去。有可能大爆炸实际上是白洞的遗物。
FRW模型的主要设(前提)是宇宙在宏观上看是同质的、等温的。这也就是说:在任何给定的宇宙时间(点)上,从任何方向看,它都是相同的。天文学很好地证明了星系的分布在几百万光年以上的大尺度范围内是相当同质和等温的。这种高度的宇宙背景辐射(CBR)的等温性有力地支持了同质性。然而可观测的宇宙的尺寸受光速和宇宙年龄所限。我们只能看到大约100到200亿光年远(的东西),这大约是已知星系分布结构尺寸的100倍。
与宇宙观测相一致的白洞模型应是恒星坍缩成黑洞的时间的反转。作为一个良好的近似,我们可以忽略压力而将其视为一个除引力外无内部作用力的球形星尘云。自从1939年施耐德(Snyder)和欧文海默(Oppenheimer)的开创性工作以来,恒星的坍缩就一直被密切地注意并研究着。(因此)这种简单的情形很好理解。有可能可以(在不考虑压力的情况下)建造一个精确的恒星坍缩模型:在球形形体的外部将所有的FRW解和其外部的史瓦西解粘合在一起。
接下来的问题是:如果星尘球比可观测的宇宙要大得多的话,作为时间反转的星尘球坍缩的这个模型与FRW模型就会无法区分。另言之,我们不能排除宇宙是一个极大的白洞的可能。(这)只有等上几十亿年直到球的边界进入我们的视野时才能知道。
必须承认如果我们放弃同质等温的设,还有许多其他可能的宇宙模型,其中有些拓扑结构并不太复杂。但从这些理论中难以推导出任何象这样(指FRW模型,译者)严谨的东西。最令人兴奋的设是在1987年由海勒比(C.Hellaby)提出的:他构想宇宙初创是一串相互隔绝的珠子,在某一确定时刻它们各自独立地爆裂出洞并合并成宇宙。这些都可用一个广义相对论的精确的单解所描述。
什么是黑洞什么是虫洞什么是白洞
人之所以会有烦恼,最主要的还是欲望太多。一个人想要的越多,牵挂也就多,自然放不下的事也就多。欲望就像一个无底的黑洞,如果没有理智的约束,一味地孜孜以求,不懂取舍,不懂节制,欲望就会不断升级,乃至膨胀,我们终将身陷欲望的牢笼,被欲望的黑洞吞噬。
? 人生苦短,少一些欲望,多一些快乐。只有学会放下,才能轻装前行。
为什么说农林牧渔无底黑洞
黑洞就像宇宙中的一个无底深渊,物质一旦掉进去,就再也逃不出来。根据我们熟悉的“矛盾”的观点,科学家们大胆地猜想到:宇宙中会不会也同时存在一种物质只出不进的“泉”呢?并给它取了个同黑洞相反的名字,叫“白洞”。
白洞是理论上预言的一种天体。其性质与黑洞正相反。白洞有一个封闭的边界。与黑洞不同的是,白洞内部的物质(包括辐射)可以经过边界发射到外面去,而边界外的物质却不能落到白洞里面来。因此,白洞像一个喷泉,不断向外喷射物质(能量)。白洞学说在天文学上主要用来解释一些高能现象。白洞是否存在,尚无观测证据。有人认为,白洞并不存在。因为,白洞外部的时空性质与黑洞一样,白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。只要有足够多的物质,引力坍缩就会发生,导致形成黑洞。另外,按照目前的理论,大质量恒星演化到晚期可能经坍缩而形成黑洞;但并不知道有什么过程会导致形成白洞。如果白洞存在,则可能是宇宙大爆炸时残留下来的。
虫洞(Wormhole),又称爱因斯坦-罗森桥,是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。虫洞是1930年代由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时设的,认为透过虫洞可以做瞬时间的空间转移或者做时间旅行。截至2012年其存在性尚未确认。
一是空间的隧道,就像一个球,你要沿球面走就远了,但如果你走的是球里的一条直径就近了,虫洞就是直径。
二是黑洞与白洞的联系。黑洞可以产生一个势阱,白洞则可以产生一个反势阱。宇宙是三维的,将势阱看作第四维,那么虫洞就是连接势阱和反势阱的第五维。如画出宇宙、势阱、反势阱和虫洞的图像,它就像一个克莱因瓶——瓶口是黑洞,瓶身和瓶颈的交界处是白洞,瓶颈是虫洞。
三是时间隧道,根据爱因斯坦所说的你可以进行时间旅行,但你只能看,就像看**,却无法改变发生的事情,因为时间是线行的,就是一个个珠子已经穿好,你无法改变珠子也无法调动顺序。
黑洞是什么东西?里面有什么?
农林牧渔被称为“无底黑洞”,是因这些行业的投入和产出往往不成正比。也就是说,即便投入了大量的资金和,也不能保证有相应的产出和收益。在农业方面,天气、自然灾害、农产品价格波动等因素会影响农作物产量和质量,从而导致农业投资的风险增加。在林业方面,木材市场的需求和价格也会频繁波动,导致投资的收益不稳定。在牧业方面,畜牧业需要大量的资金和人力投入,但是畜产品的价格受到市场供需状况的影响,投资回报率较低。在渔业方面,过度捕捞、污染等问题也会影响渔业的生产和发展,投资难以获取稳定的收益。这些行业需要长期的投资和持续的经营管理,才能获得稳定的回报。
黑洞是宇宙中的一种超高密度天体,黑洞里面是什么至今无人知晓。
黑洞是一个非常神秘的物体,看起来它非常的可怕,但是它却非常的对于研究宇宙的进程研究非常有意义。黑洞就像有一个地球漏洞因为里边形成一股强大的磁场而形成一种神秘的地域。这个地方经常沉没船只,飞机等,据说是被无底黑洞吸了进去,象太平洋上的百慕大三角就是黑洞。
黑洞的特点
黑洞的形成是核心大于3倍太阳质量的恒星在超新星爆发后,坍缩形成的天体。变成黑洞之后,就会开始不断地吞噬周围天体。在视界半径以内,甚至连宇宙中最快的光也无法逃脱其引力的束缚。黑洞中体型较大的,有一种叫做中等质量黑洞。中等质量黑洞的质量一般在100-100000倍太阳质量之间,是黑洞中的中等体型。