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黑洞,我们看到了

(2019-04-27 14:53:37) 下一个
 

                           黑洞,我们看到了

 

 
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                                    这是人类史上首张黑洞照片

            北京时间4月10日晚9时许,包括中国在内,全球多地天文学家同步公布首张黑洞真容。这一由200多名科研人员历时10余年、从四大洲8个观测点“捕获”的视觉证据,有望证实爱因斯坦广义相对论在极端条件下仍然成立。

                 一,什么是黑洞?

 

        虽然科学家从18世纪就开始猜测黑洞的存在,但直到最近几年黑洞的存在才得到证实。最强有力的证据是旨在探测引力波的LIGO(激光干涉引力波天文台)实验,它在2016年宣布发现一个巨大且非常遥远的引力波来源,是深空中两个黑洞合并时发出的。

        据西班牙《先锋报》网站4月9日报道,“这是第一次以直接方式证明黑洞存在”,西班牙加那利天体物理学院天体物理学家兼研究员克里斯蒂娜·拉莫斯说。

        报道称,黑洞的存在是广义相对论的预测之一。爱因斯坦在这个理论中将引力描述为时空的几何属性,并特别指出,时空的曲率与星体、物质的速度和能量以及辐射直接相关,同时爱因斯坦说明了他的引力场方程,在这个理论中,他首次预测了黑洞的存在。

        拉莫斯说,爱因斯坦的理论预测了光在黑洞(他认为黑洞是一个巨大的不发光的物体)附近应有的表现,并说明了计算时空曲率与能量动量对应关系的引力场方程。然而,爱因斯坦并不坚信自己对黑洞的定义,也不认为光能够从黑洞中逃脱。因为存在一个区域,物质在那里会失去信息。

 

 

        可能存在暗物质的想法在18世纪末首次出现。正是两位哲学家约翰·米切尔和皮埃尔-西蒙·拉普拉斯提出,有些物体能够捕捉光线,并让自己在宇宙中变得不可见。为了证明他们的想法,他们应用牛顿定律来计算光粒子从天体中逃逸的速度。他们预测有些星体质量非常紧密,甚至连光也无法逃脱它们。

        然而,这一想法在1801年被推翻,人们发现,光也可能是一种波长,因为牛顿的重力场无法解释对它的影响。直到115年后,爱因斯坦解释了光波是在引力场的影响下是如何表现的。

        西班牙引力波专家卡洛斯·索普埃尔塔介绍说,“黑洞与组成它们的物质无关,它是一个连光也不能逃脱的时空区间”,爱因斯坦预测到黑洞的存在,但他并不理解黑洞的具体样子。直到上世纪60年代,人们对于黑洞才有了基础性的理解,在70年代哈佛大学物理学家约翰·惠勒最终提出了黑洞概念。

 

        许多科学家都在讨论黑洞,到底什么是黑洞?德新社4月10日发文对此进行解释称,黑洞是极端之地,黑洞内的物质是如此高度压缩,以至于没有什么能逃脱它们极强的引力。

        文章称,黑洞内部的逃逸速度大于光速,所以连光也无法逃至黑洞之外。因此,黑洞实际上不可见——这就是其名称的由来。

                    二,如何对黑洞进行观测?

        尽管黑洞自身不可见,但其吞噬的物质背叛了它们。任何处于黑洞周围所谓事件视界以内的物质都会被吞噬。由于存在极大的引力加速度,坠入黑洞的物质会升至数以百万摄氏度计的高温,随后释放出X射线闪光。X射线望远镜能够记录这种特异性闪光。

                    三,黑洞有多大?

        宇宙中可能存在几乎所有大小的黑洞,从与我们的太阳质量相同的黑洞,到质量达到数十亿个太阳的黑洞。

                     四,黑洞能存在多久?

        即使黑洞也并非是永久存在的。根据量子物理学,在巨大的力场中,正反粒子对不断自发形成。它们瞬间被再次摧毁。不过,如果这些粒子对产生于黑洞的事件视界,那么粒子对中的一个粒子就可能落在事件视界以外并逃离黑洞。   

        英国物理学家斯蒂芬·霍金曾对这一现象进行过描述。这种所谓的霍金辐射导致黑洞在漫长时间里十分缓慢地消失。黑洞越大,其消失所需时间就越长。迄今为止仅在理论上被描述过的微型黑洞会瞬间消失。 

             ………………………………………………

         发现了黒洞就比人类能够看到自己的后脑勺,看到它,就可以进一步地研究它。浩瀚宇宙充满着无穷尽的奥秘,让我们努力奋力奔跑,探索神的伟大创造!

 

 

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