黑洞的专家研究

2020-11-21 20:25:16 字数 5105 阅读 1867

1楼:匿名用户

建议你去参考下(现代物理)吧,写这类的**就是要多看下资料

科学家们证实了黑洞的存在了吗

2楼:匿名用户

已经证明宇宙黑洞存在。

例如理论物理大师霍金就是研究这方面的专家。

宇宙黑洞包括物理黑洞和暗能量黑洞两种。物理黑洞有巨大的质量,但暗能量黑洞只有巨大的暗能量而没有巨大的质量.目前每个星系中心的黑洞都是暗能量黑洞.

暗能量黑洞的引力与它内部的暗能量和它的旋转速度的乘积成正比,与它的体积成反比。

1.宇宙黑洞的研究现状

天文学家通过长期观测发现,在宇宙中有一些引力非常大却又看不到任何天体的区域,称之为黑洞.黑洞是位居宇宙空间和时间构造中的一些深不见底的类似井状的东西,具有极大的吸引力,包括光在内的任何物体都无法逃脱被吸入的命运.这就使得人们对于黑洞的研究变得异常困难:

它既不向外散发能量,也不表现出任何形式的能量,人们根本无法看到它.因此,人们对于黑洞的研究就象是对一种看不见的东西进行研究.

科学家们认为,黑洞由一颗或多颗天体坍缩形成,当一颗质量相当大的星体核能(氢)耗尽后,没有辐射压力去抵抗重力,平衡态不再存在时,这个星体将全面塌缩.质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星.根据科学家的计算,当中子星的总质量超过三倍太阳的质量时将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩.

若其质量仍大于3个太阳质量时,那么连中子的气体压力也不能平衡重力,星体将继续塌缩至它的重力半径范围之内.这时,引力之大足以使一切粒子,包括光子,都被引回星体本身,不能外逸,就形成了引力极强的黑洞。

2.黑洞的种类

按组成来划分,黑洞可以分为两大类.一是暗能量黑洞,二是物理黑洞.暗能量黑洞主要由高速旋转的巨大的暗能量组成,它内部没有巨大的质量.

巨大的暗能量以接近光速的速度旋转,其内部产生巨大的负压以吞噬物体,从而形成黑洞.暗能量黑洞是星系形成的基础,也是星团、星系团形成的基础.物理黑洞由一颗或多颗天体坍缩形成,具有巨大的质量.

当一个物理黑洞的质量等于或大于一个星系的质量时,我们称之为奇点黑洞.暗能量黑洞的体积很大,可以有太阳系那般大.但物理黑洞的体积却非常小,它可以缩小到一个奇点。

3.暗能量黑洞的形成

根据科学家们的推算,宇宙大**大约发生在137亿年以前.宇宙大**之后,就形成了宇宙.它由两部分组成.

一是由暗能量组成的世界,称之为黑暗世界;二是物质组成的世界,称之为物质世界.黑暗世界以旋涡场的形式存在,整个宇宙空间都被各种不同大小的旋涡场所充满.而物质世界则主要是以宇宙尘埃的形式存在,它们不均匀分布在各个旋涡场之中。

科学家对黑洞有什么新的发现?

3楼:广西师范大学出版社

英国剑桥天文研究所一个小组最近利用电脑,模拟黑洞

“吞噬”物质的情形,赫然发现黑洞原来也有“饱到呕”的时候,并非如原先估计的那般“贪婪”。

这项发现叫人对黑洞的“成长”过程产生不少疑问。小组负责人普林格尔博士说:“天文学家一般假设黑洞透过吸入物质不断扩大。

那表示在银河系的演变过程中,**黑洞会以极快速度扩张,我们在探索太空时,理应可看到这个过程。”

不过,天文学家却找不到物质被慢慢吸入黑洞继而燃烧发光的现象。电脑模拟过程显示,物质在浮向黑洞之后,随即被“吐”了出来。

银河系的中心隐藏一个超巨型的黑洞,它拥有极大的万有引力能吸吮光线。

天文学家在最近出版的英国《自然》科学周刊中报道,这个名为“人马座a星”的黑洞,距离地球26000光年,亦即我们的银河系旋转的位置。天文学家早就怀疑有这黑洞存在,原因是在黑洞周围旋转的气团及宇宙尘中,排放出微弱的辐射,不过,天文学家却是到了现在才找到证据,证明确实存在黑洞现象。

洛杉矶加州大学物理及天文学系一组专家利用全球其中一个最大型望远镜——夏威夷的10米长凯克望远镜,发现在“人马座a星”黑洞近距离轨道运行的3颗星体,在黑洞的万有引力影响下加速。3颗星体目前以接近地球环绕太阳轨道的速度,在“人马座a星”周围劲飞,显示星体是受到一股巨型质量的物体拉动,科学家估计,这物体的质量是太阳的260万倍。

4楼:

1.黑洞确实看不见,但是它的存在会影响到它周围其它星体的运行状态,科学家就是根据其它星体的异常运行状况来计算推导黑洞的存在的. 2.

吸积盘喷发,当周围物质被它强大的引力所吸引而逐渐向黑洞坠落时,就会发射出强大的x射线,形成天空中的x射线源.通过对x射线源的搜索观测,人们就可找到黑洞的踪迹.

科学家是怎样发现黑洞的呢?

5楼:广西师范大学出版社

黑洞并不能直接观察到,科学家主要是根据它周围的星团及恒星的运动状况判断出黑洞的存在,并根据黑洞对周围星团及恒星的引力,计算黑洞的质量等物理参数。

幸运的是,黑洞朝地球进发进而吞噬人类的可能性极低。

黑洞来袭是有征兆的,最初的征兆是夜晚天空中会发生微妙变化。黑洞引力将扭曲地球的轨道,随即其他行星以及银河系中恒星的轨道也会发生变化。黑洞距离地球越近,地球轨道遭扭曲的程度也就越严重。

最终,地球将冲出它的轨道脱离太阳系,或是朝相反方向飞向太阳,致命的高温将地球上的一切生灵化为灰烬。

法国科学家在2006年宣布,在太阳系所在的银河系的中心“天马a黑洞”附近又发现了第二个黑洞。

这个黑洞是一个中等大小的黑洞,其质量只有“天马a黑洞”的1/2000,相当于太阳质量的1300倍。新的黑洞距离它的哥哥“天马a黑洞”为3光年,并以每秒280千米的速度以螺旋方式围绕“天马a黑洞”旋转。

当代爱因斯坦——斯蒂芬?霍金

说到黑洞,不能不提到20世纪的一位奇才——斯蒂芬?霍金。

1981年,梵蒂冈教廷科学院在一次宇宙讨论会结束时,教皇约翰?保罗二世接见了与会的科学家,当一辆轮椅载着一个精瘦的中年人缓缓驶来时,教皇竟匆匆离开了自己的宝座,跪到了这辆轮椅前,惊得在场的人目瞪口呆。坐在轮椅上的人就是大名鼎鼎的“科学奇人”斯蒂芬?

霍金。1942年1月8日,是意大利天文学家伽利略逝世300周年纪念日,也正在那一天,霍金诞生于一个英国医生之家。霍金在中小学时代的成绩并不太好,以至有两个同学曾为他将来是否能成才而打起赌来。其实霍金有自己的特长:

善于思考,想像力丰富,记忆力极佳。

正如西方谚语所说,“上帝像是精明的生意人,在给你一份天才的同时,一定会搭配上几倍的灾难。”就在霍金在牛津大学上三年级时,他感到手指不太灵活,接着,有一次竟从楼梯上摔了下来。在过完21岁生日后,医生告诉他已患上了一种罕见的“als”病,这是一种不治之症,称为“肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症”。

虽然这种病不会影响思维活动,但会让神经细胞渐渐瓦解,使呼吸肌肉僵化,全身瘫痪窒息而死。医生预言他很可能活不到25岁,但在心爱的女友的鼓励下,霍金没有消极地坐以待毙,而是全身心地投入了他的研究工作。

在1974年后,霍金渐渐不能动弹了,终日躺在轮椅上的他,后来竟发展到全身只有左手上一个指头和脸上少数几块肌肉尚能活动,他那模糊不清的话语只有妻子才能猜个大概。可是连这点可怜的语言能力也未能保持多久,1985年的一次肺炎使他永远失去了说话的能力。多亏一位电脑专家专门为他设计制造了一种软件,可以让他只用头部及眼睛的动作来控制开关,把想说的话输入到“语言合成器”中,以每分钟15个单词的速度“说出来”,也可以把话存入磁盘中。

霍金每做一个小时的演讲,事先的准备工作至少要花10天时间!

霍金不仅创造出大大超过医生所说的生命极限的奇迹,还在1974年提出了震撼天文学界与物理学界的“黑洞物理学”。这是一门极其深奥的理论,它把广义相对论、量子力学、热力学等有机地结合起来。它的一些理论推导,往往一个公式或方程式就要写上几十页,让人看了发怵。

但正是这个神奇的理论,使黑洞研究进入了崭新的阶段,不但为人们寻找黑洞指明了方向,也生动地描绘出了宇宙极早期的“大**”和“暴长宇宙”的新图像。霍金也理所当然地获得了1978年理论物理学界的最高奖——“爱因斯坦奖”。

根据霍金的理论,宇宙中不仅有恒星级那样的黑洞,也应有大小达0.03光年、质量达几百万倍太阳质量的“巨黑洞”,还可能存在着只有“基本粒子”那样大小、质量在10万亿千克(相当于地球上的一座山)的“微黑洞”。

霍金于1988年所写的科普名著《时间简史》风靡世界,也受到了中国读者的喜爱。2002年8月,他应邀来到了中国,做了多次科学演讲,一股“霍金热”很快席卷了神州大地。

为什么黑洞内部永远在增长?

6楼:匿名用户

黑洞表面区域与其信息内容之间的关系,让量子引力领域的研究人员忙活了几十年,但有人可能会问:从量子力学的角度来看,黑洞内部不断增长的体积对应的是什么呢?“不管出于何种原因,没有人真正想过那意味着什么,这么多年来,我也是如此。

”萨斯坎德说,“到底是什么东西在不断增长?这本应成为黑洞物理学的一个主要谜题。”

斯坦福大学理论物理学教授伦纳德·萨斯

近年来,随着量子计算的兴起,物理学家通过研究黑洞的信息处理能力(就好像它们是量子计算机一样),获得了有关这些物理系统的新见解。这个视角让萨斯坎德及其合作者找到了一个候选对象,来描述黑洞不断变化的量子特性,正是这种特性,导致了黑洞的内部体积持续增长。

他们提出,发生变化的是黑洞的“复杂性”。这大致衡量的是恢复黑洞初始量子状态(黑洞形成时)所需的计算量。黑洞形成后,随着内部粒子相互作用,关于其初始状态的信息变得越来越混乱。

其结果就是,黑洞的复杂性不断增长。

萨斯坎德团队利用简化模型,将黑洞以全息图形式呈现,由此证明,黑洞的复杂性和体积都以相同的速率增长,从而为这样一个观点提供了支持,即黑洞的复杂性和体积也许是互为支撑的。而且,鉴于贝肯斯坦已计算得出,黑洞会存储其表面区域所允许的最大信息量,萨斯坎德的研究表明,黑洞的复杂性会以物理定律所允许的最快速度不断增长。

加州理工学院理论物理学家约翰·普瑞斯基尔(johnpreskill)同样也在利用量子信息理论来研究黑洞,他认为,萨斯坎德的想法很有趣。“这种计算复杂性的概念在很大程度上是计算机科学家可能想到的东西,通常不是物理学家能玩得转的。”普瑞斯基尔说,“而它也许对应于黑洞的某个特性——了解广义相对论的人都能很自然地想到这种特性——这一点真的很酷。

”这种特性指的就是黑洞内部的增长。

对于萨斯坎德理论的含义,研究人员仍然感到困惑不解。斯坦福大学理论物理学家阿隆·沃尔(aronwall)说,“这个提法固然令人兴奋,但在很大程度上仍然属于推测,也许并不正确。”沃尔表示,为了阐明量子相互作用的复杂性是如何跟空间体积对应起来的,挑战之一是要在黑洞的语境下定义复杂性。

普林斯顿高等研究院的黑洞专家道格拉斯·斯坦福(douglasstanford)指出,一个潜在的教益是,“黑洞拥有某种内部时钟,它的时间走得非常非常慢。对于一个普通的量子系统,那是状态的复杂性。而对于黑洞,那是视界后面区域的大小。”

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