黑洞黑洞的介绍范文

黑洞黑洞的介绍范文黑洞黑洞的介绍范文 导语 在浩渺的宇宙中 有种特殊的天体 叫黑洞 它是毁灭的代 名词 是绝望和恐惧的象征 那么它到底是什么东西 下面就为你们 介绍毁灭者黑洞 黑洞介绍 黑洞是现代广义相对论中 宇宙空间内存在的一种天体 黑洞的引 力很大 使得视界内的逃逸速度大于光速 1916年 德国天文学家卡尔 史瓦西 Karl Schwarzschild 通过计算得到了爱因斯坦引力场方程的一个真空解 这个解表明 如果将大量物质集中于空间一点 其周围会产生奇 异的现象 即在质点周围存在一个界面 视界 一旦进入这个界面 即使光也无法逃脱 这种 不可思议 的天体 被美国物理学家约翰 阿奇博尔德 惠勒 John Archibald Wheeler 命名为 黑洞 黑洞是时空曲率大到光都无法从其视界逃脱的天体 黑洞无法直接观测 但可以借由间接方式得知其存在与质量 并且 观测到它对其他事物的影响 借由物体被吸入之前的因高热而放出 和 射线的 边缘讯息 可以获取黑洞存在的讯息 推测出黑洞 的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹取得位置以及 质量 黑洞的本质 在1970年代早期 黑洞是死亡的代名词 我们所知关于宇宙的一切 到了那里都得结束 但是对史蒂芬霍金这个当时年轻的物理学研究 院来说 黑洞却是令人兴奋的挑战 1970年代中期 史蒂芬霍金计 划去做一件其他物理学家都从未达成的事 在那之前的50年 物理 学家一直无法好爱因斯坦的重力理论 他们无法让这理论跟截然不 同的原子理论融合起来 也就是量子力学 但霍金瞥见的是这两种 理论终有相遇的一点 而这一点正是黑洞的边缘 如果有一个黑洞 把量子力学的理论也套用在黑洞会怎么样呢 爱因 斯坦的理论说黑洞是个完整无缺的光滑球体 但霍金将黑洞应用于 大片粒子和原子中 这两种理论就会互相排斥 但霍金必须让它们 和解 把爱因斯坦的理论和量子力学结合是其中一个现代物理学不断追求 的成果 霍金在1970年代初期的是他并没有尝试完全地解决这个问 题 而是将量子力学与广义相对论放在一起 用的是很有限的方式 更了不起的是 由于无法写下长长的方程式和算式 霍金必须在 脑海中想象整个过程 跟宇宙和黑洞一样 霍金必须想象一个我们不熟悉的世界 那就是 奇妙的原子世界 原子有点像我们的太阳系 中间是原子核 周围 是电子 以前我们学习物理课时 知道电子围绕着原子核旋转 但 他们之间的距离并不是我们在书本上见到的那样近 事实上 如果 原子核的大小有弹珠那么大 而电子的宽度有头发那么宽 那么两 者之间的距离能达到2英里远 从原子的层面来讲 粒子几乎是不存在的 它们不像实体的团块 而是微小和虚无的力场 而且跟力场一样会发光 它们更像是波 水 声音和光的特性都像波 原子的部分特性也像波 这就是说它 们能扩散 可以同时出现在不止一处的地方 举个例子 我们在电子游戏厅都玩过射枪游戏 按常理说 当我们 用枪射出球时 一个球击中一个目标 但如果想用一个球击中许多 目标 这是不现实的 违反常理的 但在量子世界中 常理是不管 用的 常理在量子世界中无法立足 霍金知道原子不像打台球 它们没那么有规律 那么霍金如何将爱 因斯坦所说 沿曲线稳定运行的恒星和行星与极不规律的原子相结 合呢 在极微小的层面上 宇宙就像是一种在胡乱跳舞的波 粒子是 随机出现及消失的 这那个层面上 没什么是确定的 甚至没东西 存在 原子甚至有点像人类 我们无法百分百准确预测它们的去向 我们能大致上预计它们的表现 但不可能绝对准确 而且我们不 能完全确定原子是不是真的存在 在虚空里 这种能量的形式是一次次原子粒子 它们凭空出现 存 在不到十一分之一秒 然后就互相消失 这个概念就是一对粒子凭 空出现 然后短暂地存在之后又消失不见 这种现象在太空中普遍 存在 而这对粒子就像是阴和阳 它们彼此对立但又缺一不可 但 很奇怪的是 其中一个有负质量 于是霍金就发问 如果那个有负 质量的粒子撞上黑洞会发生什么 霍金知道那个有正质量的粒子拥有足够的能量可以脱离黑洞 但有 负质量的粒子则会掉进去 而且会对黑洞带来非常重大的影响 掉进黑洞的粒子会逐渐减少黑洞的质量 因为它有的是负质量 但 是脱离黑洞的粒子对我们来说就是辐射的一部分 虽然现在我们了 解黑洞为何会散出发出热辐射 但当时这可确认让人十分意外 因 为一开始霍金甚至也以为自己犯错了 但事实上霍金并没有犯错 在黑洞的周围有一圈差点看不到的微光 脱离黑洞的正质量粒子 特性就跟热辐射一样 掉进黑洞的负质量粒子 会慢慢地几乎无法 察觉地减少黑洞的质量 这样到最后会造成灾难性的结果 霍金的结