❶ 黑洞具体的概念是什么
黑洞是广义相对论预言的一种特殊的天体。其基本特征是有一个封闭的视界。任何东西,包括光在内,只要进入视界以内都会被吞噬掉。
黑洞的概念最早出现是1798年,当时拉普拉斯根据牛顿力学计算出,一个直径为太阳250倍而密度与地球一样的天体,其引力足以捕获其发出的光线而成为一个暗天体。1939年,奥本海默根据广义相对论证明一个无压球体在自身引力作用下能坍缩到引径rg。rg=2GM/(c*c)当天体的质量M大于临界质量Mc时,引力坍塌后就不可能达到任何的稳态,只能形成黑洞。黑洞只有三个特征量分别是质量M、角动量J和电荷Q。Q=0的黑洞为轴对称的克尔黑洞,J=Q=0时的黑洞为球对称的史瓦西黑洞。
❷ 黑洞理论
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第六章 黑洞
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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论文还没有发表,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。
❸ 黑洞的概念是谁提出的
最初指出黑洞存在,开假设为一个质量很大的神秘天体,是在1798年,当时法国的拉普拉斯利用牛顿万有引力和光的微粒说提出这一见解。他说:“一个密度如地球而直径为250个太阳的发光恒星,由于其引力的作用,将不允许任何光线离开它。由于这个原因,宇宙间最大的发光天体,对于我们却是不可见的。”他称这种天体为“黑暗的一团”,并猜测宇宙太空中可能有很多这样的暗天体。这样的暗天体就类似于我们今天所说的黑洞。
1916年,爱因斯坦发表广义相对论,不久,德国物理学家史瓦西得到了广义相对论方程的一个精确解。他预言存在5种不旋转、不带电的黑洞。当时就已算出,若要成为黑洞,一个质量如太阳的星体,其半径必须缩到2.96千米,而地球则需压缩到半程为0.89厘米。
然而,史瓦西提出的黑洞概念在当时并没有受到人们的普遍重视。直到20世纪70年代,世界著名的物理学家霍金才把量子力学与广义相对论结合起来,进行黑洞表面量子效应的研究,最终才使得黑洞理论的研究向前推进了一大步。
❹ 黑洞的定义是什么
黑洞很容易让人望文生义地想象成一个大黑窟窿,其实不然。所谓黑洞,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。黑洞中隐匿着巨大的引力场,这种引力大到让任何东西,甚至连光都难逃黑洞的“手掌心”。黑洞不让其边界以内的任何事物被外界看见,这就是它被称为“黑洞”的缘故。
我们无法通过光的反射来观察它,只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。
据猜测,黑洞的产生过程类似于中子星和白矮星的产生过程。当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已经不多了,这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量,所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力与压力平衡。
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,中子星的总质量不能大于3倍太阳的质量,如果超过了这个值,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。这样,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一个体积很小、密度极大的物体。而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径——任何具重力的质量之临界半径,与其质量成正比,如太阳的史瓦西半径约为3千米,地球的史瓦西半径只有约9毫米),巨大的引力就使得连光也无法向外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系,这样黑洞诞生了。