作业帮宇宙是否存在黑洞?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/05 21:11:32
宇宙是否存在黑洞?
宇宙是否存在黑洞?
宇宙是否存在黑洞?
黑洞目前还属于一种推测出来的存在,准确的探测到黑洞还没有.不过已经有太多理论和证据证明黑洞是既有可能存在的.黑洞是根据现代的物理理论和天文学理论,所预言的在宇宙空间中存在的一种天体区域.黑洞是由一个质量相当大的天体,在核能耗尽死亡后发生引力塌缩后形成.根据牛顿万有引力定理,由于黑洞的第一宇宙速度过大连光也逃逸不出来,故名黑洞.在此区域内的万有引力非常强大,任何物质都不可能从此区域内逃逸出去,甚至光线都被它强大的引力拉回,因此黑洞不会发光,不能用天文望远镜看到,是黑漆漆的天体,但天文学家可借观察黑洞周围物质被吸引时的情况,找出黑洞位置.尺寸和质量 黑洞据相信是由大于太阳质量2倍的天体发生引力坍塌后形成的.天文学的观测表明,在很多星系的中心,包括银河系,都存在超过太阳质量上亿倍的超大质量黑洞.根据爱因斯坦的广义相对论,黑洞是可以预测的.他们发生于史瓦兹度量.这是由卡尔．史瓦兹于1915年发现的爱因斯坦方程的最简单解.根据史瓦兹解,如果一个重力天体的半径小于一个特定的值,天体将会发生坍塌,这个半径就叫做史瓦兹半径.在这个半径以下的天体,其间的时空弯曲得如此厉害,以至于其发射的所有射线,无论是来自什么方向的,都将被吸引入这个天体的中心.因为相对论指出任何物质都不可能超越光速,在史瓦兹半径以下的天体的任何物质——包括重力天体的组成物质——都将塌陷于中心部分.一个有理论上无限密度组成的点组成重力奇点（gravitational singularity）.由于在史瓦兹半径内连光线都不能逃出黑洞,所以一个典型的黑洞确实是“黑”的.史瓦兹半径由下面式子给出：R＝3c /32πMG G是万有引力常数,M是天体的质量,c是光速.对于一个与地球质量相等的天体,其史瓦兹半径只是9毫米.特性 目前公认的理论认为,黑洞只有三个物理量有意义：质量、电荷、角动量.也就是说：对于一个黑洞,一旦这三个物理量确定下来了,这个黑洞的特性也就唯一确定了,这称为黑洞的无毛定理,或者三毛定理.分类 黑洞可以分为史瓦兹黑洞、带电黑洞、科尔黑洞和科尔纽曼黑洞.史瓦兹黑洞是这四种黑洞中最简单的,科尔纽曼黑洞是带电并且旋转的黑洞.微黑洞 微黑洞是理论预言的一类黑洞,目前尚无证据支持微黑洞的存在.它们诞生于宇宙大爆炸初期,质量非常小,根据霍金的理论,黑洞质量越小,“蒸发”越快.因此如果存在微黑洞,那么它们现在一定已经蒸发殆尽了.否认黑洞存在的一些观点 1、量子力学方面的反驳：黑洞中心的奇点具有量子不稳定性,所以整个黑洞不可能稳定存在.2、目前发现的黑洞是一些暗能量星 美国加利福尼亚劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的天体物理学家乔治·钱普拉因等认为,目前发现的黑洞是一些暗能量星,真正意义上的黑洞是不存在的.