Q＆A

Q：暗物质是否会掉进黑洞，使黑洞质量增加？A：现在已知的关于暗物质存在的证据都是来自于引力相互作用，因此虽然我们还不知道暗物质粒子的物理性质，但是可以确定的是暗物质会参与引力相互作用。黑洞则以其附近的强引力场为主要特征，因此黑洞附近的暗物质粒子会受到黑洞的吸引而掉入黑洞，从而使得黑洞的质量增加。     

探索黑洞的信息疑难

从黑洞理论提出开始,人们就知道黑洞外部的人得不到黑洞内部物质的任何信息。不过这时矛盾并不突出,因为信息并未从宇宙中消失,只不过被锁在了黑洞内部。霍金发现黑洞有热辐射(霍金辐射)之后,情况发生     

假如掉进黑洞……

世界上最大的科学仪器——大型强子对撞机在瑞士正式启动。有些人担心这个粒子加速器最终会导致整个世界被黑洞吞噬,尤其让他们感到担心的是,它在今年春天以最高能量运行时,这种情况更有可能发生。科学家表示这种担心纯属多余,但假如你真的掉进了黑洞里,将会有什么情况发生?     

首次目睹黑洞吞噬恒星全过程

最近,天文学家用太空望远镜观测到一个巨大的黑洞正将它的黑手伸向一颗恒星。在这个黑洞看来,这颗恒星不过是宇宙中的一块点心罢了,一有机会便可以随时“享用”。此次发现是天文学家第一次目睹一个     

捕捉黑洞诞生

黑洞是一个谜,我们想知道它到底是否存在,又是如何诞生的?美国航空航天局发射的“褐雨燕”号探测卫星也许能揭开黑洞的诞生之谜。我们都知道黑洞是非常致密的天体,它拥有无与伦比的强大吸引力,任何物质都逃脱不了,就连每秒行走30万千米的光也无法幸免,那么我们人类是如何来发现黑洞的存在,又如何来发现它诞生的一刻呢?我们平常看到太阳是因为太阳可以发出可见光,其实太阳还会发现其他的射线,比如无线电波、红外     

暗物质是否会掉进黑洞,使黑洞质量增加?

<正>A:现在已知的关于暗物质存在的证据都是来自于引力相互作用,因此虽然我们还不知道暗物质粒子的物理性质,但是可以确定的是暗物质会参与引力相互作用。黑洞则以其附近的强引力场为主要特征,因此黑洞附近的暗物质粒子会受到黑洞的吸引而掉     

数字“黑洞”

我们都知道,“黑洞”是一个天文学名词。这种天体引力极大,任何物质在经过它附近时都会被吸进去。有趣的是,数学领域中也有“黑洞”。一些正整数经过有限次重排、计算,其计算结果固定为一个值。     

动态时空视界位置和温度

只要动态时空中的黑洞仍然保持“黑洞”的基本性质——类光无穷远处的观测者得不到它内部的信息,这个“洞”就应该是一个黑体,其辐射应该是黑体辐射.虽然视界的位置和温度随时间变化,但它每一瞬间发出的辐射均应具有普朗克谱.从以往的研究知道,在稳态时空中采用 Tortoise 坐标时,K-G 方程的径向方程在视界附近会化成平直时空中无质量粒子的波动方程形式.利用这一特性可以容易地证明黑洞产生平衡热辐射.我们认为,既然动态时空中的黑洞每一瞬间产生的辐射仍具有普朗克谱,那么动态时     

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…     

温度随极角变化的黑洞

最近我们提出,黑洞热力学第零定律的恰当表述应该是“事件视界是同时面的类光极限”。“视界连通分支上的表面重力κ是常数”,只不过是黑洞热力学第零定律在稳定时空中的一个特殊推论,原则上应该存在κ不为常数的事件视界。我们已经知道动态黑洞的κ是随时间变化的。然而,对动态情况,到目前为止人们只能计算球对称黑洞的温度,它虽然随时间变化,但在同时截面上仍是一个常数。我们认为,原则上还应该存在κ随空间     

标量场扰动和黑洞相变(英)

讨论了在无质量BTZ 黑洞背景中的标量场扰动，发现在此情况下，只存在正则模.这一结果 与原始无旋转BTZ 黑洞的情况不同. 这反映了无质量BTZ 黑洞可能是一种与原始无旋转BTZ 黑洞不同的相.      

广义不确定原理对Kerr黑洞热力学的影响

利用广义不确定原理,研究了Kerr黑洞热力学的量子修正.根据视界附近粒子的量子不确定性,给出了黑洞温度与黑洞视界半径的关系式.分析这一关系式,给出了Kerr黑洞的临界状态和临界参量.根据黑洞热力学第一定律,对Kerr黑洞热容和黑洞熵进行了计算.利用黑洞热容公式,给出了黑洞的剩余状态.结果表明,Kerr黑洞剩余状态与临界状态等价,广义不确定原理可避免黑洞蒸发过程中温度奇异性的出现.得到的黑洞熵具有包括对数修正在内的量子修正项.     

婴儿宇宙时的种子黑洞

<正>最近,事件视界望远镜(EHT)拍摄到首张黑洞影子的照片在全球引起了轰动,黑洞这一话题又一次回到人们的视野中。目前我们熟知的黑洞形成机制是,在年老恒星死亡时,内部核反应产生的压力无法抗衡自身重力后坍缩形成黑洞。然而还有一类鲜为人知的宇宙学起源黑洞,那就是原初黑洞(Primordial BlackHole,PBH),这是一种由于宇宙极早期局域的超致密扰动坍缩形成的天体。可以想象     

动态黑洞的熵

黑洞熵来源于视界附近量子场的贡献,按照这一想法,在局部热平衡的条件下,计算了Ｖａｉｄｙａ黑洞的熵。结果比通常的稳态黑洞的熵稍小。     

科学触角

<正>天鹅座再次苏醒的巨兽在漆黑的太空深处,有什么东西在隐隐喘息。一个怪兽般的黑洞在沉睡26年后终于醒来,它发出高能射线暴,横扫宇宙,在8000光年之遥的地球上也能探测到。不过,不用太担心,对科学家们来说,这个黑洞是个老朋友了。它的醒来,让     

黑洞的吸积过程

正黑洞在宇宙中是普遍存在的。观测表明,宇宙中大部分星系中心都存在一个质量在几十万到几十亿倍的太阳质量的超大质量黑洞,而每个星系中都存在几千万个恒星级质量的黑洞。黑洞吸积是指黑洞周围的气体在黑洞引力的作用下向黑洞下落的物理过程。这一过程会释放出很强的辐射,并伴随着物质外流。现代天体物理的许多重要分支都是以黑洞吸积作为其理论基础的,包括活动星系核、伽玛射线暴、黑洞X     

霍金,一个隐喻

爱因斯坦,牛顿,还有英国著名物理学家霍金。这样一个牌局,有点中国人说的关公战秦琼的味道。这是美国著名科幻电视系列剧《星际旅行》中一个著名的场景。虽然是科幻剧,但它也有科学理论作依据,这个理论就是让霍金成名的“黑洞理论”。根据这个理论,黑洞有可能成为实现时间旅行的通道。不过,就在不久前,这个理论却被霍金自己否定了。霍金也因此再次成为焦点人物。7月21日,在爱尔兰的都柏林,第17届国际广义相对论和万有引力大会召开。“我想报告大家,我认为我已经解决了理论物理学上的一个重要问题,这个问题自从30年前我提出黑洞辐射以来就存…     

隧穿辐射与非极端黑洞到极端黑洞的相变（英文）

文章重新讨论了Reissner-Nordstrm黑洞带电粒子辐射谱.发现与黑洞带同种电荷的粒子辐射率大于异种带电粒子或不带电粒子的辐射率.其结果是Reissner-Nordstrm黑洞的荷质比将变得越来越小.此外,还计算了Reissner-Nordstrm黑洞荷质比的最大值,发现这一最大值远小于极端黑洞的荷质比.因此,通过量子隧穿将非极端黑洞变为极端黑洞的相变是不可能发生的.     

走近黑洞（下篇）

黑洞篇：恒星的质量上限 质量超过一定极限就会形成黑洞!？ 存在着黑洞的依据 按照科学家现在对恒星的认识．恒星在其寿命终结以后将变为白矮星、中子星或者黑洞。这其中的黑洞是在1916年根据广义相对论利用数学推导出来的一种天体．在那以后的15年间只是理论上的存在．     

林德勒加速度对修正史瓦西黑洞引力势及光的轨迹的影响

主要研究林德勒加速度对修正史瓦西黑洞周围引力势变化及光的轨迹的影响。引入拉格朗日方程,得到修正史瓦西黑洞周围引力势变化和光在赤道平面内的偏折规律。在黑洞附近,由于势垒的存在,一部分光在到达黑洞时发生反射;而光子球附近的光将围绕黑洞旋转很多次,然后逃逸到无穷远处,使得黑洞周围产生更大的亮度,这也是黑洞周围“光环”形成的原因;当碰撞参数增大时,势垒逐渐变小,直至消失,这部分光由于没有遇到势垒,进入黑洞内部,形成黑洞内部“阴影”。此外,还讨论了不同林德勒加速度对修正史瓦西黑洞事件视界半径、光子球半径及碰撞参数的影响,林德勒加速度越大,对应的事件视界半径、光子球半径和碰撞参数越小。