小学天文课黑洞

神秘黑洞1/33课题提出背景

探索是人类天然兴趣，飞行是人类天然兴趣。任何相关宇宙和探索话题都能引发整个社会巨大兴趣。黑洞探索成绩有利于增强社会凝聚力，有利于激励社会进取精神，有利于吸引小学生对科学兴趣。2/333/334/33什么是黑洞？5/33一、黑洞概念

黑洞（Blackhole）是当代广义相对论中，宇宙空间内存在一个密度极大致主动小天体。6/33奇妙之旅：洞：是任何东西只要一进入它边界，就会被它吸进去，就别想“爬”出来，连跑最快光也逃脱不掉，它就像一个真正“无底洞”黑：表明它不会向外界发射或反射任何光线7/33恒星周围气体或气体云被黑洞吞噬时被加热到很高温度，散发出强烈X射线8/33电脑模拟黑洞吞噬地球9/33黑洞不是一个“黑窟窿”，而是一个非常神秘天体：体积很小，密度很大，每立方厘米就有几百亿吨甚至更高。（如:小黑洞体积只有原子核那么大，但质量和一座山差不多）。吸引力超大。“只进不出、贪得无厌”“太空中最自私怪物”10/33宇宙黑洞只是一个含糊概念，它既看不到也摸不到，只能经过X射线和伽马射线来确定它存在和测量它体积和质量。认识黑洞：11/33二、黑洞形成

当一颗恒星衰老时，它热核反应已经耗尽了中心燃料（氢），由中心产生能量已经不多了。这么，它没有足够力量来负担起外壳巨大重量。所以在外壳重压之下，关键开始坍缩，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直到最终形成体积靠近无限小、密度几乎无限大星体。而当它半径一旦收缩到一定程度，质量造成空间扭曲就使得即使光也无法向外射出——“黑洞”就诞生了。12/33黑洞扭曲作用：13/33演化过程：吸积蒸发毁灭14/331、吸积

黑洞通常是因为它们聚拢周围气体产生辐射而被发觉，这一过程被称为吸积。“吸积”这个词来描述物质向中央引力体或者是中央延展物质系统流动。15/332、蒸发

每个黑洞都有一定温度，温度高低与黑洞质量成反百分比。也就是说，大黑洞温度低，蒸发也微弱；小黑洞温度高蒸发也强烈，类似猛烈暴发。16/333、毁灭

黑洞是由一些恒星“灭亡”后所形成死星，它质量极大，体主动小。但黑洞也有灭亡那天。17/33三、黑洞分类

“黑洞无毛”

不论什么样黑洞，其最终性质仅由质量、角动量、电荷这三个物理量是惟一确定。任何东西进入黑洞都会被撕得粉碎18/33

依据黑洞本身物理特征质量，角动量，电荷划分，能够将黑洞分为五类：5、双星黑洞4、普通黑洞3、旋转不带电黑洞2、不旋转带电黑洞1、不旋转不带电荷黑洞19/33黑洞不让任何其边界以内任何事物被外界看见，这就是这种物体被称为“黑洞”缘故。我们无法经过光反射来观察它，只能经过受其影响周围物体来间接了解黑洞。即使这么说，但黑洞还是有它边界，即“事件视界（视界）”。四、黑洞特点1、事件视界20/33黑洞是一个尤其致密暗天体。大质量恒星在其演化末期发生塌缩，其物质尤其致密，它有一个称为“视界”封闭边界，黑洞中隐匿着巨大引力场，因引力场尤其强以至于包含光子在内任何物质只能进去而无法逃脱。2、超强引力21/33黑洞与有温度物体完全一样，而黑洞所对应温度，则正比于黑洞引力强度，却反比于黑洞质量。黑洞会像天体一样发出辐射，其辐射温度和黑洞质量成反比，这么黑洞就会因为辐射而慢慢变小，而温度却越变越高，最终以爆炸而告终。3、温度22/33黑洞周围因为引力强大原因，理论预期会发生时间场异常现象，这包含了周围参考系拖曳圈及事件视界效应。另外，因为时间物理学还未发展，时间意义失效区域，当前物理学还无能力进行探讨。4、时间场异常23/331、美国制成“人造黑洞”

年3月，美国布朗大学物理教授‘霍拉蒂·纳斯塔西’在地球上制造出了第一个“人造黑洞“。五、人造黑洞24/332、欧洲“人造黑洞”年9月10日，伴随第一束质子束流贯通整个对撞机，欧洲大型强子对撞机正式开启。25/333、中国科学家造出第一个“人造电磁黑洞”年10月15日，《科学》杂志宣告，世界上第一个“可吸收电磁波微波人造黑洞”在中国东南大学试验室里诞生。不过，这个小型“黑洞”不但不会毁灭世界，还能帮助人们更加好地吸收太阳能。26/3327/33拓展：哈勃空间望远镜

是以美国芝加哥大学著名天文学家博士爱德温·哈勃为名，在地球轨道上而且围绕地球太空空间望远镜。28/33哈勃超深空视场则是天文学家当前能取得最深入、也是最敏锐太空光学影像；哈勃望远镜证实了大质量黑洞在宇宙中普遍存在—大多出现在星系中央位置。同时，天文学家还在它帮助下，观察到宇宙膨胀准确数据，从而推算出宇宙年纪为138亿年（误差不超出3%）。哈勃望远镜下木星红斑不停增大29/33“宇宙之王”斯蒂芬·威廉·霍金英国剑桥大学著名物理学家，被誉为继爱因斯坦之后最出色理论物理学家之一。霍金是当代最主要宇宙论家，是当今享受国际盛誉伟人之一，被称为在世最伟大科学家之一，还被称为“宇宙之王”。30/33

在浩瀚无际宇宙中黑