一种新的Dirac能级图

近年来,Manko等人的研究表明,在不违背Robinson-Carter定理的情况下,宇宙中可能存在着带有质量多极矩的黑洞.对质量多极矩而言,质量四极矩的引力场将成为重要部分.具有质量四极矩的一类黑洞的特性已得到初步的研究,本文采用Manko最近从真空Einstein场方程得到的严格的渐近平直黑洞解,用计算机计算并绘制出一个具有质量四极矩的稳态轴对称非Kerr黑洞时空中的Dirac能级,进而研究这种黑洞的非热辐射和黑洞内禀奇点对Dirac能级的影响.     

白洞

宇宙中存在黑洞已经是天界公认的事实，而且知道这种奇特的天体深藏于星系热核的内部，可以吸收靠近它的任何物质。黑洞的概念是从爱因斯坦的广义相对论推导出来的，真实的黑洞被认为是恒星的坟墓，在那里时空明显向黑洞弯曲。研究表明在爱因斯坦方程中还可能隐含一个更加奇特的时空弯曲：与黑涧的性质相反，天学家称之为“白洞”。     

黑洞——宇宙的老饕

黑洞具有许多奇异的特性。假如有种魔法,让你乘坐宇宙飞船进入黑洞,那么,在黑船接近黑洞时,时间将会变慢,船体则将被拉伸变长。接着,飞船在被黑洞吞没之前被强大的引力撕得粉碎,当然,你也在劫难逃。这个引力有多大呢?科学家推算出,对一个质量与太阳相当大的黑洞来说,一个70千克重的人在进入黑洞底部的途中,要承受相当于地球引力10倍的巨大压力。在这种压力下,任何物体都将粉身碎骨,被最终被抛入奇点。在奇点位置,现有的科学定律都不再发挥作用。浩瀚而神秘的宇宙,处处充满着新奇和怪诞。你可曾想过,在整个宇宙上千亿个星系中,几乎每一个星系…     

海洋“黑洞”抑制气候变化

地球有了自己的黑洞。海洋中的漩涡状水体从数学汁算的角度等同于宇宙奇点附近的反常区域。此项发现的意义远不止满足了人类的好奇心：这些漩涡或许能够帮助减缓气候变化。     

一种新的静态Manko黑洞和稳态Manko黑洞的热力学性质

为了更好地描述真实天体的引力场,Manko引入了两个具有任意多极矩的轴对称的Einstein场方程的精确解,其中一个是静态的,另一个是稳态的,它们都有视界,因此,它们代表了两个黑洞.但是,由于Manko黑洞的视界不是一个完整的光滑超曲面,其上存在着“洞”(裸奇点),所以,它们与Schwarzschild以及Kerr黑洞视界的拓扑结构(Euler示性数)不同.我们将通过对Manko黑洞视界温度的计算,阐明这类黑洞的热力学性质.文献[1]中给出了扁球坐标表示的静态轴对称、具有任意多极矩的Einstein场方程的解:     

黑洞,白洞,交相衬映

黑洞，一种看不见的特殊天体，却蒙上了一圈又一圈的神秘“光环”，令人捉摸不透、莫测其高深。公众谈论黑洞，不免带有几分猎奇的心理；科学家搜索黑洞，着眼于检验理论预言的正确性。我们则认为，黑洞探讨之所以成为热门课题，是因为它显露了广义相对论这块“美玉”之微瑕；为促使时空理论的新世纪发展，冀望由此而找到合适的突破口。诚然，瑕不掩瑜，广义相对论历来被赞誉成“理论物理中最典雅的艺术杰作”。既存在黑洞、又存在白洞，是根据广义相对论（1916年）而作出的猜测；不过，“黑洞”、“白洞”等简明术语，晚至六、七十年代才采…     

太空突破:人类捕获首张黑洞照片

<正>天文学家捕获首张黑洞照片,开启了人类对宇宙中最神秘天体的一场认知革命。照片显示了一个由尘埃和气体构成的光环,勾勒出了一个巨大黑洞的轮廓,这个黑洞位于距离地球5 500万光年外的大质量星系M87中心。什么是黑洞?100多年前,爱因斯坦提出广义相对论,把引力视为由物质和能量造成的时空弯曲,最早预言了黑洞的存在。     

事件视界望远镜对近邻星系M87中心超大质量黑洞的成像观测

<正>2019年4月10日21时,天文学家公布了人类首次拍摄到的近邻椭圆星系M87中心黑洞在1.3 mm波段的成像观测结果,看到黑洞视界的阴影,直接证明了黑洞的存在.黑洞是广义相对论关于时空和引力理论的伟大理论预言.直接证明黑洞的存在,不仅可以检验广义相对论的正确性,而且可以研究黑洞强引力场中的物理过程,解释相应的天文现象.黑洞与其他天体最本质的区别是它存在事件视界.事件视界是黑洞周围弯曲时空中的一个单向的、与外部观     

双子黑洞的量子效应

Kasuya最近研究了含有磁单极或双子的引力场,得到Kerr-Newman型时空中的双子解(Kerr-Newman-Kasuya解)。此解可以描述含有四个参量(质量M,角动量J,电荷Q和磁荷φ)的黑洞,即,比Kerr-Newman黑洞更为一般的K-N-K黑洞(双子黑洞)。我们将指出,在考虑量子效应的情况下,这种黑洞也是热的,也要产生热辐射和非热辐射,甚至可以辐射磁单     

含有整体单极动态黑洞的量子热效应

目前流行的研究动态黑洞Hawking效应的方法,是考虑热辐射反作用,用弯曲时空量子场论进行处理,这种方法使用起来比较复杂,而且只在弱辐射情况下才能得到视界位置和温度.近来,我们建议了一种新方法,使用起来快速简便,而且能够比较精确地确定视界位置和温度.本文就利用此法研究动态单极黑洞的热辐射.含有整体单极的动态时空线元:     

两个Schwarzschild黑洞场迭加的时空结构

本文利用文献[1]所给出的虚坐标方法讨论了两个Schwarzschild黑洞场迭加的时空结构。根据文献[1]中系2.1,我们得到如下结论,设有两个分别位于Weyl坐标系ρ=0,z=0和ρ=0,z=Z的Schwarzschild黑洞m_1和m_2,当|Z|>M_1 m_2时,一个黑洞的视界坐标不受另一个黑洞的影响。     

黑洞的本质

什么是黑洞?这个问题颇难回答.对于普通大众来说,黑洞是一种在科幻题材中经常出现的奇怪天体.而对于相关的研究人员来说,黑洞是时空中连光都逃脱不出的区域,在宇宙中实实在在的存在.虽然认识的水平有所不同,但黑洞这个物理对象对他们来说都是神秘的,神秘到至今为止我们也不能够真正地理解它.如果人们再追问:黑洞的本质是什么?不同的人也许有不同的理解.甚至有时候从事黑洞物理研究的学者们所给出的答案也会大相径庭.本文不试图给出博人眼球的解答,而是倾向于告诉读者学术界关于这一问题的主流理解方式.     

物理学家创造出了一个非常小的黑洞

<正>科学家们用量子计算机探索了脱离黑洞的终极逃生路线。2022年，一组研究人员宣布，他们进行了一项涉及现代物理学中大部分神秘理论的实验，在量子计算机中模拟出了一对黑洞，并通过一段被称为虫洞的时空捷径在它们之间传送了一条信息。物理学家们称，这项成就是帮助理解引力和量子力学之间关系的又一个小小进展——引力塑造了宇宙，而量子力学主宰着粒子的亚原子领域。     

揭秘银河系中心的超级黑洞

黑洞是什么？有人称，黑洞是“用神秘包裹起来的谜中谜”。其实，黑洞就是天体爆炸后的残留物，如此命名是因为即使光也无法逃脱其引力。现在，天文学家已经知道黑洞遍布整个宇宙，而且还在包括我们所处的银河系在内的各星系中心发现了最大的黑洞——超大质量黑洞。这些“超级黑洞”的质量超过太阳质量10亿倍甚至更多。     

科学家发现首个中等质量黑洞

据美国杂志网站报道，迄今为止，天文学家仅发现两种质量各异的黑洞，一种是质量较小的黑洞，另一种则是超大质量的黑洞。长期以来科学家一直猜测介于两者之间的中等质量黑洞一定存在，但是极为罕见，因此直到现在他们才发现一个这种黑洞。     

离奇的灰洞

<正>对于一个不懂万有引力和弯曲时空的人来说,黑洞已经足够离奇。最近,霍金又提出,黑洞并不存在,灰洞才存在。如果一个物体(天体)有足够大的质量,那么,在万有引力的作用下,它最终会坍缩成黑洞,这是连光也看不见一缕的神奇天体。通常,这种天体的质量非常大,至少有三个太阳那么重。如果黑洞是"黑"的,那它可能将永存下去,因为它不会发射任何东西,包括光,也就没有消耗。不过在1974年,霍金指出,因为神奇的量子效应,黑洞并不"黑"。它会缓慢地辐射光以及其他粒子,只是速度很慢很慢。一     

如何实现“时间旅行”

“时间旅行”一直是引起广泛兴趣和争议的话题。在影片《超人》中观众领略了超人在时空中自由穿梭的神奇本领，但对人类而言进行“时间旅行”并不容易，除非能找到“裸露”的黑洞。它不仅能充当“时间机器”的角色，     

寻找引力波:鲜为人知的幕后故事

正十几亿年前,数以百万计星系之外的一对黑洞发生了碰撞,在漫长的岁月里,它们彼此环绕盘旋了亿万年,在每一次旋转中越转越快,不断地拉近它们之间的距离,直到相相隔几百英里速度接近光速时,释放出令整个宇宙颤栗的巨大的引力波能量。在这一瞬间,时空变得扭曲起来,就像一锅沸腾的水,两个黑洞也在这瞬间合并为一,发射出比宇宙所有恒星的能量加起来还强一百倍以上的巨大能量。最终形成了一个新的黑洞,新黑洞的质量是     

最小的黑洞

美国航空航天局（NASA）天文学家发现了直径大约只有15英里的黑洞，是目前发现的最小的黑洞。天文学家认为，恒星要形成黑洞的质量下限约为1．7～2．7个太阳质量之间。之前发现的最小黑洞大约是6．3个太阳质量，高于理论下限。而此次发现的黑洞只有3．8个太阳质量，这为更小黑洞的猜想找到了证据。     

一个赤道具有高温的黑洞

文献[1]给出了一个具有任意多极矩变形质量的外部引力场的Einstein真空场方程静态渐近平直解.已证明x=1的超曲面是它的事件视界,而内禀奇点出现在赤道(x=1,y=0)上.这是一个非常特殊而又有趣的天体模型.下面我们将讨论它的热力学性质,计算此黑洞的视界表面重力和视界温度.