霍金的黑洞理论,是怎么个概念

2021-03-05 13:33:42 字数 5105 阅读 6411

1楼:一定要去

在1974年,史蒂芬.霍金发现了黑洞的蒸发现象,从而改变了黑洞的经典图像:黑洞已不是完全“黑”的,也不单纯是个“洞”,它既可以通过吸积物质使质量增加,也可以向外发射物质,而使质量减小。

霍金的计算表明,黑洞的蒸发辐射具有黑体的所有特征。它赋予了黑洞一个真实的,在整个视界上同一的,直接由视界处的引力场强度来决定的温度。

对史瓦西黑洞来说,温度与质量成反比。质量与太阳一样的黑洞,其温度是微不足道的,开氏(即绝对零度以上)十的负七次方度。不是零,但小的可怜;黑洞并不是完全的黑,但一点也不亮。

很遗憾,这样低温的辐射实在太微弱了,是不可能在实验室中探测出来的。

霍金的计算还有一个重要发现:黑洞的质量越小,温度越高,辐射也越强。显然,蒸发只有对微型黑洞来说才有特别的影响,而微型黑洞的温度是很高的。

在黑洞中,质量越大的黑洞,温度越低,蒸发的越慢;质量越小的黑洞,温度越高,蒸发的也越快。

对于微黑洞来说,温度非常之高,可达千万开甚至上亿开,随着蒸发的加剧,质量丢失的很快,温度会迅猛地上升,随着温度上升的加快,质量丢失的就更厉害,这中过程会以疯狂的形式演变,最终黑洞被摧毁,以猛烈的爆发而告终,所有粒子都得到了大赦(对巨型黑洞来说发射粒子的过程十分缓慢,相当于蒸发;而对微黑洞来说,发射粒子的过程十分迅猛,相当于爆发)。

对于星系中心的巨型黑洞来说,其蒸发的过程将远远超出宇宙的年龄,假定宇宙有足够长的寿命,并且不回缩,那么这类黑洞最终也还是要蒸发掉。不过这类黑洞目前还是吸积远大于蒸发,以吸积为主。只有当宇宙后来的温度降到比这类黑洞的温度还低时,它们才开始以蒸发为主。

然而这个过程太慢长了,等到它们开始蒸发,也将远远超出宇宙的年龄,而它们要蒸发完毕,大约要十的九十九次方年!

据英国**1月24**道,英国著名科学家斯蒂芬 霍金教授再次以其与黑洞有关的理论震惊物理学界。他在日前发表的一篇**中承认,黑洞其实是不存在的,不过“灰洞”的确存在。

在这篇名为《黑洞的信息保存与气象预报》(information preservation and weather forecasting for black holes)的**中,霍金指出,由于找不到黑洞的边界,因此黑洞是不存在的。黑洞的边界又称“视界”。经典黑洞理论认为,黑洞外的物质和辐射可以通过视界进入黑洞内部,而黑洞内的任何物质和辐射均不能穿出视界。

霍金的最新“灰洞”理论认为,物质和能量在被黑洞困住一段时间以后,又会被重新释放到宇宙中。他在**中承认,自己最初有关视界的认识是有缺陷的,光线其实是可以穿越视界的。当光线逃离黑洞核心时,它的运动就像人在跑步机上奔跑一样,慢慢地通过向外辐射而收缩。

“经典黑洞理论认为,任何物质和辐射都不能逃离黑洞,而量子力学理论表明,能量和信息是可以从黑洞中逃离出来的。”

霍金同时指出,对于这种逃离过程的解释需要一个能够将重力和其他基本力成功融合的理论。在过去近一百年间,物理学界没有人曾试**释这一过程。

对于霍金的“灰洞”理论,一些科学家表示认可,但也有人持怀疑态度。美国卡夫立理论物理研究所的理论物理学家约瑟夫 波尔钦斯基 (joseph polchinski)指出,根据爱因斯坦的重力理论,黑洞的边界是存在的,只是它与宇宙其他部分的区别并不明显。

其实,早在2004年霍金就曾做出过类似表示。当年7月21日,霍金在“第17届国际广义相对论和万有引力大会”上指出,黑洞并非如他和其他大多数物理学家以前认为的那样,对其周遭的一切“完全吞噬”,事实上被吸入黑洞深处的物质的某些信息可能会在某个时候释放出来。

1976年,霍金称自己通过计算得出结论,黑洞在形成过程中其质量减少的同时,还不断在以能量的形式向外界发出辐射。这就是著名的“霍金辐射”理论。但是,该理论提到的黑洞辐射中并不包括黑洞内部物质的任何信息,一旦这个黑洞浓缩并蒸发消失后,其中的所有信息就都随之消失了。

这便是所谓的“黑洞悖论”。

这种说法与量子力学的相关理论出现相互矛盾之处。因为现代量子物理学认定这种物质信息是永远不会完全消失的。30多年来,霍金试图以各种推测来解释这一自相矛盾的观点。

霍金曾表示,黑洞中量子运动是一种特殊情况,由于黑洞中的引力非常强烈,量子力学在此时已经不再适用了。但是霍金的这种说法并没有让科学界众多持怀疑态度学者信服。

现在看来,霍金终于给了这个当年自相矛盾的观点一个更具有说服力的答案。霍金称,黑洞从来都不会完全关闭自身,它们在一段漫长的时间里逐步向外界辐射出越来越多的热量,随后黑洞将最终开放自己并释放出其中包含的物质信息。

释义: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。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,就连光也逃逸不出来。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。

2楼:匿名用户

霍金的黑洞理论概括起来就是一句话:黑洞不黑!与先前主流观点不同。

霍金认为黑洞并不像人们认为的那样是完全黑暗,也就是对任何射线只吞不吐。他认为黑洞也会向外发射x射线、γ射线等辐射。这被命名为“霍金辐射”。

但这仅是他的猜测。并没有任何观测结果支持。如果有朝一日“霍金辐射”被观测到。

那他毫无疑问将获得诺贝尔物理奖。

霍金的黑洞理论,是怎么个概念?

3楼:乐观的高飞

霍金指出,由于找不到黑洞的边界,因此黑洞是“不存在”的,黑洞的边界又称“视界”。经典黑洞理论认为,黑洞外的物质和辐射可以通过视界进入黑洞内部,而黑洞内的任何物质和辐射均不能穿出视界。

黑洞是宇宙中最奇特和神秘的天体,它是超强引力源,时空的扭曲者,其超强引力使得连宇宙中跑的最快的光都会被它拉住,而逃不出它的“魔掌”。它是在时间和空间中形成的“洞”,在不断地吸积着周围的物质,质量增加,还是空中的“强盗”,光子的“牢笼”。

4楼:匿名用户

1974年,霍金提出黑洞蒸发的概念,认为在黑洞周围,在虚粒子产生的相对瞬间,会出现四种可能性:直接湮灭、双双落入黑洞、正粒子落入黑洞而负粒子逃脱、负粒子落入黑洞而正粒子逃脱,而且最后一种可能性最低。霍金据此进一步提出了微型黑洞(也称为原初黑洞)的概念。

史蒂芬·霍金于2014年1月26日的论据:爱因斯坦的重力方程式的两种奇点的解,分别是黑洞跟白洞。不过理论上黑洞应该是一种“有进没出”的天体,而白洞则只能出而不能进。

然而黑洞却有粒子的辐射,所以不再适合称其名为黑洞,而应该改其名为“灰洞”,先前认为黑洞可以毁灭信息情报的看法,是他“最大的失误”。

原初黑洞是理论预言的一类黑洞,目前尚无直接证据支持原初黑洞的存在。

宇宙大**初期,宇宙早期膨胀之前,某些区域密度非常大,以至于宇宙膨胀后这些区域的密度仍然大到可以形成黑洞,这类黑洞叫做原初黑洞。

原初黑洞的质量与密度不均匀处的尺度有关,因此原初黑洞的质量可以小于恒星坍塌生成的黑洞,根据霍金的理论,黑洞质量越小,蒸发越快。

5楼:匿名用户

霍金黑洞理论:

据《每日电讯报》报道,7月21日,在爱尔兰都柏林举行的“第17届国际广义相对论和万有引力大会”上,英国传奇科学家斯蒂芬·霍金教授将宣布他对宇宙黑洞的最新研究结果:黑洞并非如他和其他大多数物理学家以前认为的那样,对其周遭的一切“完全吞食”,事实上被吸入黑洞深处的物质的某些信息实际上可能会在某个时候释放出来。

宇宙学家相信,太空中有许多类型的黑洞,从质量相当于一座山的小黑洞,到位于星系**的超级黑洞,不一而足。科学家过去认为,从巨大的星体到星际尘埃等,一旦掉进去,就再不能逃出,就连光也不能“幸免于难”。而霍金教授关于黑洞的最新研究有可能打破这一结论。

经过长时间的研究,他发现,一些被黑洞吞没的物质随着时间的推移,慢慢地从黑洞中“流淌”出来。

霍金关于黑洞的这一新理论解决了关于黑洞信息的一个似是而非的观点,他的剑桥大学的同行都为此兴奋不已。过去,黑洞一直被认为是一种纯粹的破坏力量,而现在的最新研究表明,黑洞在星系形成过程中可能扮演了重要角色。

自认“黑洞悖论”错误

1976年,霍金称自己通过计算得出结论,他认为黑洞在形成过程中,其质量减少的同时还不断在以能量的形式向外界发出辐射。这就是著名的“霍金辐射”理论。但是,理论中提到的黑洞辐射中并不包括黑洞内部物质的任何信息,一旦这个黑洞浓缩并蒸发消失后,其中的所有信息就都随之消失了。

这便是所谓的“黑洞悖论”。

这种说法与量子力学的相关理论出现相互矛盾之处。因为现代量子物理学认定这种物质信息是永远不会完全消失的。近30年来,霍金试图以各种推测来解释这一自相矛盾的观点。

霍金曾表示,黑洞中量子运动是一种特殊情况,由于黑洞中的引力非常强烈,量子力学在此时已经不再适用了。但是霍金的这种说法并没有得到科学界众多持怀疑态度学者的信服。

如今,霍金终于给了这个当年自相矛盾观点一个更具有说服力的答案。霍金称,黑洞从来都不会完全关闭自身,他们在一段漫长的时间里逐步向外界辐射出越来越多的热量,随后黑洞将最终开放自己并释放出其中包含的物质信息。

6楼:斌哥想说

1976年,霍金称自己通过计算得出结论,他认为黑洞在形成过程中,其质量减少的同时还不断在以能量的形式向外界发出辐射。这就是著名的“霍金辐射”理论。但是,理论中提到的黑洞辐射中并不包括黑洞内部物质的任何信息,一旦这个黑洞浓缩并蒸发消失后,其中的所有信息就都随之消失了。

这便是所谓的“黑洞悖论”。

这种说法与量子力学的相关理论出现相互矛盾之处。因为现代量子物理学认定这种物质信息是永远不会完全消失的。近30年来,霍金试图以各种推测来解释这一自相矛盾的观点。

霍金曾表示,黑洞中量子运动是一种特殊情况,由于黑洞中的引力非常强烈,量子力学在此时已经不再适用了。但是霍金的这种说法并没有得到科学界众多持怀疑态度学者的信服。

据《每日电讯报》报道,7月21日,在爱尔兰都柏林举行的“第17届国际广义相对论和万有引力大会”上,英国传奇科学家斯蒂芬·霍金教授将宣布他对宇宙黑洞的最新研究结果:黑洞并非如他和其他大多数物理学家以前认为的那样,对其周遭的一切“完全吞食”,事实上被吸入黑洞深处的物质的某些信息实际上可能会在某个时候释放出来。

目前由于霍金的学术**还没有发表,一切都难有定论。对于1974年提出的“霍金辐射”理论,在学术界得到了广泛的肯定,这一理论为黑洞研究做出了杰出的贡献,霍金教授也因此受到学术界的推崇,但他的新理论是否正确还要经过多方的验证。对于黑洞的研究也如是,从最初提出黑洞概念至今已经有200多年的历史,上世纪60年代开始的黑洞研究热潮也已经持续了近半个世纪,但时至今日黑洞仍然还是一个谜,人们相信黑洞的存在,期待着有一天能够彻底破解黑洞之谜。

我认为黑洞可以在发展过程中的某一空间,时刻,以及某一条件下会对某一区域产生宇宙吞噬,将其吞入自身,但不一定是消失,或许是在出现另一区域。

霍金为什么推翻了又是什么,霍金为什么推翻了「黑洞」理论?「灰洞」又是什么?

1楼 匿名用户 霍金并不是说黑洞不存在,那是翻译的问题,霍金的意思是说以前对黑洞的观点是不全面的,由于黑洞的防火墙机制导致熵的变化不符合相对论和量子论,所以黑洞中的信息会以另外的方式泄露出来,因此黑洞并不是以往认为的那样绝对黑暗,因此用灰洞来描述更准确。另外如果能证明黑洞并不是完全黑暗,那么量子论和...

霍金提出过空间理论,请问这个理论的名字叫什么

1楼 我是 霍金在后来的文献中提到,时间也有方向性,不知道你的数学怎么样,向量知道吧。他所说的时间是一个向量时间,和我们所说的时间是不大相同的,我们的时间只是时间在我们观察角度上的投影。他也并没有提到宇宙形成之前时间是绝对静止的,他把极点比喻成大 的奇点,而另一个奇点就是另一极,整个时间就是在纬线上...

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