“黑洞”会是什么形状的物体呢?如果让黑洞暂时失去引力,把他拿到地球上来,会是个什么样子呢?是不是会非常非常小,非常非常重?
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/17 13:54:49
“黑洞”会是什么形状的物体呢?如果让黑洞暂时失去引力,把他拿到地球上来,会是个什么样子呢?是不是会非常非常小,非常非常重?
“黑洞”会是什么形状的物体呢?
如果让黑洞暂时失去引力,把他拿到地球上来,会是个什么样子呢?是不是会非常非常小,非常非常重?
“黑洞”会是什么形状的物体呢?如果让黑洞暂时失去引力,把他拿到地球上来,会是个什么样子呢?是不是会非常非常小,非常非常重?
按照黑洞的理论物理性质,你说的没有错.准确地说是黑洞本身就是一个点.
黑洞应该比地球重吧?
黑洞应该是个球体,这样它对四周的引力才能均匀。
准确地说是黑洞本身就是一个点,体积极小质量很大。
大爆炸宇宙论者认为宇宙必须有一个时间起点。根据爱因斯坦的广义相对论,宇宙大爆炸起点以前既没有时间也没有空间,所以大爆炸宇宙论的时间轴是从零到无穷。大爆炸以前的宇宙是什么是不能问的,那只有天知道。所以有神论者也正好“与时俱进”,认为大爆炸的时间起点正是上帝创造世界的起点。谁要是问到:上帝在创造宇宙之前做什么?可能得到的回答将是:“他正为问这些问题的人准备地狱!”。
与大爆炸宇宙论...
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大爆炸宇宙论者认为宇宙必须有一个时间起点。根据爱因斯坦的广义相对论,宇宙大爆炸起点以前既没有时间也没有空间,所以大爆炸宇宙论的时间轴是从零到无穷。大爆炸以前的宇宙是什么是不能问的,那只有天知道。所以有神论者也正好“与时俱进”,认为大爆炸的时间起点正是上帝创造世界的起点。谁要是问到:上帝在创造宇宙之前做什么?可能得到的回答将是:“他正为问这些问题的人准备地狱!”。
与大爆炸宇宙论不同,我的宇宙轮回论的时间轴是从负无穷到正无穷,宇宙只不过是在场(囚禁场和能量场,或“阴”和“阳”)的时期(中国古典哲学称其为“道”或“无极”)和物质的时期(中国古典哲学称其为“太极”)之间交替轮回,得到永生。
所谓轮回是指生源于死、死源于生,有生便有死,有死便有生,故生死轮回亦是“道”;如果说宇宙只是一条道路走向死亡,而不能复生,那是离经叛“道”的;
笔者认为,欲知物质宇宙如何重生,先必须知道物质宇宙如何走向死亡。现在就让我们看看物质宇宙的末日,看看物质宇宙如何走向死亡的;
老子曰:“大曰逝,逝曰远,远曰反。”(道德经)
这正是当今物质宇宙的最好写照,热力学第二定律主宰着物质宇宙的命运。现在的物质宇宙遵循热力学第二定律膨胀,越来越大,星系正在远离我们而去,而逐渐消逝在宇宙的深空中。恒星、星系不断释放能量而从紫色、蓝白色、白色、黄色过渡到红色、褐色。能量耗尽后,最终蜕变为裸奇点囚禁场(即裸奇点黑洞或现在称之为的“暗星系”)。我们现在看到的物质宇宙已经是一片橙红色,见照片“二百万个星系”
(www.phys.ncku.edu.tw/~astrolab/mirrors/apod/ap030611.html 无法上传图片,只能链接了。照片中的每一个小色点就是一个像我们的银河系一样的星系。令人震撼,不是吗?)。绝大多数星系步入老年,与膨胀初期的蓝白色基调的物质宇宙相比较,由于恒星或星系的引力压榨,恒星或星系中物质能量的不断释放,导致物质宇宙的总质量不断增加,总引力也逐步增加,而能量密度却不断减小,能量场的扩张力亦不断随之减小。现在,能量场的能量密度已经减为平均温度约为0.2 K,并继续向绝对零度逼进(由于宇宙永远存在能量场,所以无论宇宙如何膨胀,宇宙的温度永远不会达到绝对零度)。能量场的波长也从宇宙膨胀初期的伽马射线波长增长到现在的微波波长,能量场也从初期的亮能量场变为现在的暗能量场。可以肯定的是,尽管暗能量场还能继续推动物质宇宙膨胀,但是宇宙膨胀的加速度已经放缓。当物质宇宙继续膨胀到能量场的总扩张力与囚禁场的总引力相比处于下风时,宇宙停止膨胀,开始转向收缩。
宇宙中所有物质中的能量消耗殆尽之日,也就是物质宇宙死亡之时。宇宙中的全部物质分解为囚禁场(“阴”)和能量场(“阳”),此时的宇宙,温度最低;平均能量密度最低;宇宙扩展到最大;裸奇点黑洞彼此相聚最远;原引力的势能达到最大。此时的宇宙已是一片漆黑,宇宙膨胀到最大的环面上,环面上布满了数以十亿计的死亡星系蜕化变为的裸奇点囚禁场或暗星系。这就是物质宇宙末日的景象。
老子曰: “夫物芸芸,各归其根” (道德经),即“无”(物质消失)是“有”(物质)的归宿。这就是说,物质的宇宙最终要回归到没有物质的宇宙。因此,“无”(没有物质)既是“有”(物质)的源头,又是“有”(物质)的归宿。物质的宇宙(太极)再次演化为场(原囚禁场和原能量场,或中国古典哲学称的“阴(气)”和“阳(气)”)的宇宙(无极)。
开始收缩前的、场时期的宇宙,其特征如下:
1. 返璞归真。此时,“太极”,即物质宇宙消失,演化为“无极”,即没有物质,只有场(能量场、囚禁场;或中国古典哲学称的阴、阳)存在的宇宙。老子曰:“道生一,一生二”(道德经),即对立统一规律(道)生了对立统一体(玄)这个“一”;而对立统一体必须由两个“同出而异名”(道德经)的对立双方即原囚禁场(阴)和原能量场(阳)组成。此时的宇宙具有最简单的形式,即封闭的宇宙空间、原囚禁场(阴)、原能量场(阳)三位一体组成场的宇宙(即老子称的“道”和周易中称的“无极”),如果令能量场(阳)为1、囚禁场(阴)为0,则此时的宇宙简单得可以用1比特表示。可以戏称此时的宇宙为“1比特宇宙”;
对于场时期的宇宙,即“道”,老子有十分精彩的描述:“有物混成,先天地生。萧呵寥呵,独立而不改,可以为天地母。吾未知其名,字之曰道,吾强为之名曰大。”(道德经)
翻译成白话文就是:
有“阴”、“阳”系混沌而成,先天地而生,寂静无声,空虚无形。独立存在而永不改变。可以作为天地的母亲。我不知道它的名字,将其称之为“道”,又勉强为其取名曰“大”。
物质世界诞生之前的场的宇宙是什么样的呢?
老子在道德经中有一段精彩的描述:
“视之而弗见,名之曰微;听之而弗闻,名之曰希;抿之而弗得,名之曰夷。三者不可至计,故混而为一。一者,其上不攸,其下不忽,寻寻呵不可名也,复归于无物,是谓无状之状。无物之象,是谓忽恍,随而不见其后,迎而不见其首。”
翻译为白话文的意思是:
看不见的东西叫微,听不见的东西叫希,摸不着的东西叫夷。由于微希夷三者相互无法彻底分清辨明,故而三者混合而成为一个(阴和阳的)统一体。统一体者,其形而上并不变化,其形而下也并不叵测,反复探究也不可能为其命名,只能又把它归结于“无物”,也就是所谓“没有形状的形状”。没有物体形状的表象,就叫做忽恍,随后无法观察其尾,迎面也无法看见其头。
场时期的宇宙,正如老子描述的那样:没有看得见、摸得着、或感觉得到的物质实体。只有弥漫在宇宙空间的能量场(中国古代哲学称的“阳气”)和星罗棋布散布在宇宙空间中的裸奇点囚禁场(中国古代哲学称的“阴气”),呈现一片混沌的状态。故老子把它归结为:“无物”,或“没有形状的形状”。
2.场时期的宇宙,正如“周易”中所说,是:“放之则弥六合”,膨胀到了极致,占据了最大的空间;
3.场时期的宇宙中的能量场,由于最大限度的扩张,其动能几乎已经消耗殆尽,其能量密度达到最小值;能量场已不能推动宇宙继续膨胀;这时,能量的弹簧已经伸展至极限,成为强弩之末。
4.此时由于宇宙中所有物质中的能量全部释放完毕,裸露的囚禁场重新展现出可怖的质量和原引力(囚子的质量和原引力比质子大数十个数量级);各星系蜕变成的裸奇点囚禁场彼此相距的距离达到最远,故此时宇宙中的囚禁场的总质量以及总引力势能亦达到最大,囚禁场的弹簧已绷至最紧;也可以说原能量场的几乎全部能量都转换成了原囚禁场的势能。(3、4详见笔者的另一篇论文:“论宇宙中的基本力系统”)
5.随着宇宙的膨胀,能量场的动能及扩张力愈来愈小;而与之相比较的囚禁场的势能及收缩力却愈来愈大。此消彼长,最终势力达到鼎盛的囚禁场(“阴”)取得了对宇宙的控制权。此时的宇宙的膨胀加速度减为零,开始加速收缩;
“退之则卷藏于心。”(“周易”):宇宙大坍缩;
分布在宇宙最大环面(注意:是“环面”而不是“球面”,笔者认为宇宙是扁平状的涡旋。)上的数以十亿计的裸奇点囚禁场(裸奇点黑洞或暗星系)在彼此强大的原引力的作用下,场的宇宙以涡旋方式加速收缩(“卷藏于心”),储存在囚禁场中的巨大势能逐步变为旋转动能。此时的宇宙是逆热力学第二定律而动的。随着宇宙不断缩小,囚禁场的动能也就不断增加;
当宇宙的所有裸奇点囚禁场再度在宇宙膨胀的奇点会合并剧烈碰撞时,其囚禁场的势能全部转换为囚禁场的动能,囚禁场的动能再因碰撞而转换为能量场的热能和光能,此时能量场中的光子达到了最大的能量和最高的频率,宇宙也达到了最高的温度。这就很好地解释了一个极重要的问题:宇宙大爆炸的能量从何而来。宇宙大爆炸论者认为是在大爆炸奇点无中生有。综上所述,笔者认为这种观点是错误的。
“无极生太极”(《周易》)
远古传说的“凤凰涅磐”,是说凤凰在火中得到重生;物质宇宙正是在最大碰撞能量的烈火中得到重生的;
当宇宙中第一个囚子俘获并囚禁一个伽玛光子形成囚子/光子对(中微子)的瞬间,物质宇宙宣告重生,此时的物质宇宙具有最小的体积:一个囚子/光子对的体积。
物质粒子的生成过程,应是先生成最简单的物质粒子,再逐步生成愈来愈复杂的物质粒子。即最先生成中微子,再生成电子、质子、中子;最后质子、中子、电子再复合成为氢原子,氦原子。
A.物质宇宙为何膨胀?
笔者认为原因如下:
1. 裸奇点囚禁场在爆炸奇点处碰撞后产生的强劲反弹;
2. 裸奇点囚禁场碰撞转换成的能量场(基本能量单元为光量子),其本性是要扩张的;
3. 囚禁场俘获能量场转变为物质后,其原引力衰减了数十个数量级;
B.物质宇宙以何种方式膨胀?
笔者认为,场宇宙以涡旋方式收缩,在爆炸中心碰撞后,生成的物质宇宙必然会沿原来的涡旋方向,以涡旋展开方式膨胀。而不是大爆炸论者认为的:离心式膨胀。
C.恒星、星系如何形成?
一般认为,宇宙大爆炸先形成物质,然后物质再在它们之间的万有引力作用下,形成恒星和星系。但是,笔者认为或许有更好的解释,那就是:在裸奇点囚禁场碰撞的过程中,如果裸奇点囚禁场没有全部转换为物质,那么没有转换成为物质的裸奇点囚禁场就会成为恒星或星系的“凝结核”,这样似乎更容易生成恒星或星系;
恒星和星系在引力的作用下,核聚变过程开始,物质又开始释放能量。恒星、星系又不断释放能量而从紫色、蓝白色、白色、黄色过渡到红色、褐色。从而宇宙开始了新一轮的循环。
综上所述,宇宙轮回其本质上是一种基于能量守恒原则下的能量的转换过程,即宇宙中的引力势能、旋转动能、光能之间的相互转换:
1.宇宙膨胀到最大时,裸奇点囚禁场彼此分离到最远,故此时裸奇点囚禁场的质量以及势能达到最大,而旋转动能,以及能量场的能量密度达到最小。
2.当宇宙最大环面上的众多裸奇点囚禁场一起向爆炸中心涡旋压缩时,裸奇点囚禁场的势能转换为其旋转动能;
3.当所有裸奇点囚禁场在爆炸中心会合时,裸奇点囚禁场的引力势能减到最小,旋转动能达到最大,裸奇点囚禁场的相互碰撞再将其动能转化为光能;
4.囚禁场俘获能量场转变为物质,物质宇宙诞生,宇宙开始膨胀;
5.宇宙的膨胀,星系的分离,又逐步增加了质量,增加了引力势能,减少了能量密度;直到宇宙膨胀到最大,又开始下一个轮回
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球形的
感谢wjtwo - 助理 二级对大家的这种负责的回答。有一点建议就是太专业了。我的观点:黑洞是宇宙的质量的重要组成部分,它的质量占据整个宇宙的百分之六十左右(不完全的模糊统计),它的组成以中子为主,所以密度大,质量重。在符合万有引力的情况下,它的质量可以达到把过路的光线(光子,皮埃)吸收过去,故称“黑洞”。它是宇宙的创始者,并且应该是宇宙的终结者。...
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感谢wjtwo - 助理 二级对大家的这种负责的回答。有一点建议就是太专业了。我的观点:黑洞是宇宙的质量的重要组成部分,它的质量占据整个宇宙的百分之六十左右(不完全的模糊统计),它的组成以中子为主,所以密度大,质量重。在符合万有引力的情况下,它的质量可以达到把过路的光线(光子,皮埃)吸收过去,故称“黑洞”。它是宇宙的创始者,并且应该是宇宙的终结者。
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沃夫回答:
————
黑洞?只要引力足够大,大到能够让光都无法逃离它的引力场,就是黑洞了。
黑洞有大小之分,轻重之分。
并不是我们想像的那样,黑洞只是一个点,质量无穷大。
就算是地球这么大,只要质量足够大,同样将成为黑洞。
可以想像一下。
由于自由力的作用下,黑洞将和其他星球一样的形状——球状。
一般黑洞都相对比较小,往往是一些大的恒...
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沃夫回答:
————
黑洞?只要引力足够大,大到能够让光都无法逃离它的引力场,就是黑洞了。
黑洞有大小之分,轻重之分。
并不是我们想像的那样,黑洞只是一个点,质量无穷大。
就算是地球这么大,只要质量足够大,同样将成为黑洞。
可以想像一下。
由于自由力的作用下,黑洞将和其他星球一样的形状——球状。
一般黑洞都相对比较小,往往是一些大的恒星死亡后,在自身引力下发生自我萎缩坍塌,再不断吸收周围的物质,循环进去成了黑洞。
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“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”,其实不然。所谓“黑洞”,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。
根据广义相对论,引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。
等恒星...
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“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”,其实不然。所谓“黑洞”,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。
根据广义相对论,引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。
等恒星的半径小到一特定值(天文学上叫“史瓦西半径”)时,就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时,恒星就变成了黑洞。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“隐形”的,等一会儿我们会讲到。
那么,黑洞是怎样形成的呢?其实,跟白矮星和中子星一样,黑洞很可能也是由恒星演化而来的。
我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力与压力平衡。
质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。
这次,根据科学家的猜想,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径),正象我们上面介绍的那样,巨大的引力就使得即使光也无法向外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。
与别的天体相比,黑洞是显得太特殊了。例如,黑洞有“隐身术”,人们无法直接观察到它,连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么,黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢?答案就是——弯曲的空间。我们都知道,光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论,空间会在引力场作用下弯曲。这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线,而是曲线。形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。
在地球上,由于引力场作用很小,这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围,空间的这种变形非常大。这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以,我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,这就是黑洞的隐身术。
更有趣的是,有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球,它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”,还同时看到它的侧面、甚至后背!
“黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、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,新的理论也不断地提出。不过,这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友可以去参考专门的论著。
黑洞
黑洞是引力极强的地方,没有任何东西能从该处逃逸,甚至光线也不例外。黑洞可从大质量恒星的“死亡”中产生,当一颗大质量恒星耗尽其内部的核燃料而抵达其演化末态时,恒星就变成不稳定的并发生引力坍缩,死亡恒星的物质的重量会猛烈地沿四面八方向内挤压,当引力大到无任何其他排斥力相对抗时,就把恒星压成一个称为“奇点”的孤立点。
有关黑洞结构的细节可用爱因斯坦解释引力使空间弯曲和时钟变慢的广义相对论来计算,奇点是黑洞的中心,在它周围引力极强,通常把黑洞的表面称为视界,或叫事件地平,或者叫做“静止球状黑洞的史瓦西半径”,它是那些能够和遥远事件相通的时空事件和那些因信号被强引力场捕获而不能传出去的时空事件之间的边界。在事件地平之下,逃逸速度大于光速。这是人类尚未观察证实的天体现象,但它被霍金等一些理论天文学家在数学模型方面研究的相当完善。
2004年7月21日,在爱尔兰首都都柏林举行的“第十七届国际广义相对论和万有引力”大会(GR17大会)上,《时间简史》的作者、英国剑桥大学富有传奇色彩的理论物理学家史蒂芬·霍金,向来自世界各地齐聚一堂的科学家和记者宣布,他解决了物理学中重要的一个问题:黑洞究竟有没有破坏被其吞噬的信息。
大会上,霍金演讲了他的最新发现,他宣告推翻了自己若干年前建立的著名黑洞理论,并重新讨论了信息守恒的问题。
“30年来,这个一直困扰着我的问题终于得到解决,这真是太好了,”霍金在演讲中这样说道。他的有关论文将在近日发表,他将在论文中进一步阐释他的新理论。
黑洞不破坏因果律,不再可能帮我们通向其它的宇宙
史蒂芬·霍金的讲话在整个物理界掀起了轩然大波。加拿大滑铁卢大学物理系主任罗伯特·曼博士,与在会的其他800名物理学家一起听取了霍金的演讲。
“听完他的讲话后,几乎无人能够理解他所说的内容,大概只有霍金自己明白这些东西。”罗伯特·曼这样评价这场天才的演讲。它让人联想到当年“全世界只有3个人理解相对论”的情形。
罗伯特·曼尽量用生动、浅显的语言来解释霍金理论的前后不同。
“40年前,人们开始认真思考黑洞,认为外人(黑洞外的观测者)能够获得黑洞仅有的信息就是质量、电荷、角动量,这意味着,如果你用任何一种物质来做成黑洞,比如压碎的听装啤酒瓶、压扁的恒星、还是其它什么,外人都无法分辨出黑洞里面到底是什么东西。”
“霍金30年前的理论认为,从量子力学的角度来考虑,黑洞能够辐射(即著名的霍金辐射)。由于量子作用,啤酒黑洞物质、恒星黑洞物质等都开始辐射,开始蒸腾、四溢。问题在于,霍金原先的计算显示了蒸腾完全属于热效应,这就意味着它不应该包含任何信息——即啤酒黑洞物质和恒星黑洞物质的辐射没有任何差别。所以,当黑洞变得越来越小,最后蒸发到没有时,就意味着已经丢失了全部信息。并且,到了变化的末端,已经无法复原那些信息。”
这种理论从诞生之初就遇到了麻烦:它同很多科学家坚持的“信息守恒定律”互为矛盾。这一度被人们称为“黑洞悖论”。
如同19世纪的科学家断定了能量守恒定律一样,20世纪的许多科学家提出了信息守恒一说——假如这个说法成立,那么“信息守恒定律”无疑将成为科学界最为重要的定律,也许比物质、能量守恒定律的意义更为深远。霍金的黑洞理论引起的激烈争执就是“信息”在黑洞中是否
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这些都是人类的思维方式的产物.到底是什么样子的我们人类目前还不能搞清楚.
有意思 !