黑洞的死亡舞蹈

正核心提示:黑洞是宇宙中最奇怪、最神秘的天体。它们像宇宙中的吸尘器,吞没靠近它们的任何东西,甚至体积是太阳1亿倍的星体,黑洞质量是如此之大,它产生的引力场是如此之强,以至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。它们没有明确的目的,只是在时空中穿梭。宇宙中人类所认知的星体有2000亿,天文学家相信在宇宙中有无数个黑洞,通过对它们的研究将揭开宇宙形成的奥秘。     

看向宇宙中最黑暗的地方

正宇宙中最黑暗的地方是哪里?黑洞!此外黑洞还被公认为宇宙中最神秘的天体之一。因为难以被探测,它也一度被认为是仅存在于科幻小说中的天体。然而,随着科学家的深入探索,越来越多的证据表明黑洞的确存在于宇宙中。2020年,诺贝尔物理学奖首次颁发给了研究黑同的科学家,他们分别是英国理论物理学家罗杰·彭罗斯和德国天文学家赖因哈德·根策尔、美国天文学家安德烈娅·盖兹。     

现代物理学中的黑洞

在茫茫宇宙中,存在着一些非常奇异的时空区域,象无底的“洞穴”,它能“吞食”任何物质,却不“吐出”任何东西。这些奇异的“洞穴”就是黄洞。黑洞是物理学中最令人难以理解的概念,它象独角怪物一样,似乎应该在幻想家的神话中出现,而不应该存在于宁静的宇宙中,然而,现代物理学的理论却预言了黑洞必然存在! (一)什么是黑洞什么叫黑洞、黑洞是怎样形成的呢? 宇宙中有许多星体,每个星体都有确定的大小和质量,星体周围分布着引力场,引力是自然界中广泛存在着的一种相互作用,爱因斯坦的《广义相对论》就是关于引力的理论。星体施于它周围物体的引力,总是力图把物体拉向星体,物体要克服引力的约束而飞到自由空间     

黑洞-脉冲星系统强引力中的光传播效应

脉冲星是宇宙中最精确的时钟,其信号周期的精确度能够超过原子钟;它发出的脉冲在到达地球的过程中,如果途径黑洞附近,会被强引力场弯曲,原则上可以通过观测接收到的脉冲来研究黑洞和强引力场的性质.我们以围绕银河系中心超大质量黑洞做圆周运动的脉冲星为研究对象,分析了强引力场对脉冲路径的影响和脉冲到达时间的延迟.结果表明,脉冲轨迹和时延敏感依赖于观测者的观测倾角.观测角越大,强引力场效应就越显著.相比于黑洞的引力质量,黑洞自旋对结果的影响较小;当观测者偏离脉冲星轨道平面较大,即观测角较小时,黑洞的自旋效应明显变小;因此,需要借助高精度和灵敏度的望远镜来探究黑洞自旋的影响.     

极端黑洞热力学研究的现状和未来

概括了近年来极端黑洞热力学研究的主要结果,面临的挑战以及一些解决方案,在对极端黑洞的热力学和几何性质进行深入研究后,指出自然界中存在两种拓扑性质完全不同的极端黑洞,一种是Hawking提出的具有极端拓扑的极端黑洞,它的熵是零,另一种极端黑洞保留了非极端黑洞的拓扑,它的熵仍然可用Bekenstein-Hawking公式描述,此结论解决了近年来极端黑洞研究中Hawking学派和弦理论家之间的矛盾,解决了Hawking学派和黑洞相变理论的矛盾。     

宇宙会被黑洞吞没吗

黑洞是我们宇宙中最奇怪、最神秘的物体，它们像宇宙中的真空吸尘器，能吞没靠近它们的任何东西，不论是大头针还是体积是太阳1亿倍的星体，黑洞都能吞没。它们没有明确的目的，只是在时空中穿梭。宇宙中人类所认知的星体有2000亿个，天文学家相信在宇宙中有无数个黑洞，通过对黑洞深处的研究将揭开宇宙形成的奥秘。     

霍金,杭州之行

圣经说:上帝创造了宇宙。 当代物理学家说:宇宙从大爆炸中诞生。 梵蒂冈说:大爆炸理论符合圣经。 史蒂芬·霍金说:大爆炸和黑洞是不可避免的宇宙奇点。 史蒂芬·霍金说:黑洞并不黑,它不仅看得见,而且是白炽的。 史蒂芬·霍金说:在经典物理框架中,黑洞越变越大,但在量子物理框架中,黑洞因辐射而越变越小。 史蒂芬·霍金说:大爆炸到黑洞的周而复始,便是宇宙创生与毁灭并再创生的过程。因而上帝对宇宙的贡献消失殆尽。 有人说史蒂芬·霍金是继爱因斯坦之后最伟大的天才,也有人说他是疯子。 史蒂芬·霍金是谁?     

黑洞熵与贝肯斯坦霍金熵

研究了黑洞形成过程中的熵演化,确立了一个基本观点,那就是确认引力場是将无序化星云转变成有序化黑洞的唯一的基本因素,而贝克斯坦-霍金熵正是引力场在形成有序化黑洞的过程中,黑洞向黑洞外抛射的无序化量子气态物质的熵,它已应不再属于黑洞的熵.因此,黑洞的熵应是黑洞抛射量子气态物质的熵之后的剩余熵.     

黑洞摄影师

<正>大事件回顾:2019年4月10日,事件视界望远镜(EHT)团队的研究人员公布了有史以来第一张黑洞照片。为了给这位最神秘的宇宙"先生"拍照,有十多位特殊"摄影师"参与其中,"他们"来自世界各地,有的住在人迹罕至的沙漠,有的住在天寒地冻的南极。给黑洞拍照的"摄影师"其实是天文望远镜。黑洞非常狡猾,就像一个故意跟我们捉迷藏的家伙,它连一点可见光都不发出来。但是,黑洞特别贪吃,它巨大的引力会把周围空间的东西统统吸进肚子里。掉入黑洞的物质因为摩擦而发热,从而发出辐射。在非常灵敏的天文望远镜的帮助下,就可以探测到这些辐射,并最终合成一张黑洞的"写真"。     

黑洞的死亡舞蹈

黑洞是宇宙中最奇怪、最神秘的物体。它们像宇宙中的吸尘器,吞没靠近它们的任何东西,甚至体积是太阳1亿倍的星体,黑洞都能吞没。它们没有明确的目的,只是在时空中穿梭。宇宙中人类所认知的星体有2000亿,天文学家相信在宇宙中有无数个黑洞,通过对它们的研究将揭开宇宙形成的奥秘。     

科学家发现宇宙中最大黑洞 质量为太阳的180亿倍

芬兰科学家日前发现了宇宙中最大的黑洞，它的质量为太阳的180亿倍，大小相当于整个银河系。在它的旁边有一个质量略小的黑洞，科学家通过测量小黑洞的轨道，用较强的重力场作用现象证实了爱因斯坦的相对论。     

黑洞的秘密

相信大家都或多或少地了解有关“黑洞”的知识。所谓“黑洞”,其实是理论上预言恒星演化到衰老期的一种天体。恒星演化到衰老期,除形成白矮星或中子星之外,理论上预言还可能形成黑洞。无疑,“黑洞”是最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着,新的发现也不断地涌出。不过,这些新的发现不是三言两语能说清楚的,下面择其一二介绍如下,以飨读者。“节能冠军”美国天文学家利用美国宇航局的“钱德拉”x射线太空望远镜发现,星系中具有高密度旋转中心并能吸入附近任何物质的黑洞,利用能量的效率…     

带有电荷、磁荷的一类任意加速黑洞的熵

对带有电荷、磁荷的任意加速黑洞,得到它的局部视界面方程. 由于这种黑洞是动态和非轴对称的,它的熵很难计算.引进一个新的坐标系,使得其中的00在视界面上正好是零.在此新坐标系下利用膜模型计算了该黑洞的熵. 计算结果表明:和稳态黑洞一样,动态黑洞的熵也是正比于它的视界面积.     

二维动态对称黑洞及标量场的热辐射

分别研究了用Ｅｄｄｉｎｇｔｏｎ－Ｆｉｎｋｅｌｓｔｅｉｎ时间ｖ和普通时间ｔ描述的二维动态时空中的对称黑洞，得到了局部事件视界、温度和标量场的热谱．用ｔ描述的动态对称黑洞有奇特的结构，它的局部视界个数是对应静态黑洞的２倍，有理由推测最外面的２个局部事件视界之间存在量子能层，因此解析延拓方法不同于稳态黑洞和ｖ描述的动态黑洞．还给出了一个确定广义Ｔｏｒｔｏｉｓｅ坐标变换的普遍适用的新方法     

魔潭、异河、怪丘

宇宙中最强大的引力场，据说就是黑洞，它所产生的引力使光都无法逃脱。正是这番缘故，科学家到现在还无从确认这种极端黑暗的天体残骸究竟存在于何处。     

走近黑洞

<正>自从"黑洞"这个概念被提出以来,它就一直是宇宙中更是公众心目中最神秘的天体。随着科学的发展和观测手段的进步,天文学家对这一类天体的了解越来越多,但这丝毫不曾消解它们的神秘感,反而令公众对它更为好奇。在无数的科幻作品(如年前大热的《星际穿越》)中,黑洞都扮演着至关重要的角色,不断地更新着自己在公众心目中的形象,也将自己的热度推向一波波的高峰;同时,介绍黑洞的各种科普作品也层出不穷。特别是近日著名理论物理家斯蒂芬·霍金在瑞典斯德哥尔摩皇家理     

“准备了16年,爱因斯坦广义相对论的预测终获验证”

正据英国《卫报》7月30日消息,人类首次观测到一颗恒星在银河系中心超大质量黑洞附近加速,它也成为目前观测到的最接近黑洞的恒星。为了这一观察,天文学家已悉心准备了16年,该结果成功验证了爱因斯坦广义相对论的预测。天文学家认为,绝大部分星系     

123数学黑洞

茫茫宇宙中存在着一种极其神秘的天体——“黑洞”，任何物质经过它附近都要被它吸引进去，再也出不来。数学中也有这种神秘的“黑洞”现象，这就是著名的“123黑洞”，“即西西弗斯串”。若干个数字排列在一起，可以表示现实世界中的某些数量，     

黑洞—宇宙的奇观

恒星是靠着核燃烧提供的量来保持它内部压力的,晚期恒星因热核反应产生引力坍缩现象而形成黑洞,这是经典的黑洞模型,它被描述为只进不出（光线也在内）的无底深渊。如果物质掉干电池黑洞,则宇宙中物质的熵就会减少,这违背了热力学第二定律,因此,宇宙的总熵应包括两部分;黑洞的熵和黑洞外物质的熵,这样修正,可使热力学第二定律更具普遍意义。     

Schwarzschild黑洞的力学模型及其量子化

将Schwarzschild黑洞的可观测量——质量视为动力学变量,把它的共轭量视为广义动量,构造二维相空间,通过正则坐标变换,得到了Schwarzschild黑洞的玻色简谐振子模型;利用该模型计算了Schwarzschild黑洞的质量谱;在粒子数表象求出了Schwarzschild黑洞的视界面积算符,计算出Schwarzschild黑洞的量子面积谱和黑洞熵,求出了黑洞视界面积波函数．