要把黑洞理解的稍微比較透徹點還是有點難度的,今天我就給大家介紹一下,我將分為以下七點給出答案:
1、黑洞到底是誰提出的呢?
2、黑洞有什麼基本性質呢?
3、為什麼霍金還沒有得到諾貝爾獎的原因
4、地球變成黑洞的條件
5、黑洞還有什麼性質呢?
6、黑洞會發生時!間!變!慢!效應!
7、黑洞裡面會出現:時!空!互!換!
第一個人物當然是耳熟能詳的愛因斯坦,在他的廣義相對論裡面就提出了引力場的方程,因為我們研究宇宙很給力的工具就是廣義相對論。
(圖片省略。。。腦補)
第二個人物叫史瓦西,他透過求解愛因斯坦廣義相對論裡面的引力場方程,得到一個解,但他發現這個方程的解很奇異,有很多奇怪的性質,於是,他就把這個解叫做黑洞。
結論就是:宇宙中可能存在一種比較奇怪的天體,那到底有沒有,具體他也不知道。。。(尷尬)
第三個人物就是霍金,霍金的對這個解進行了一些嘗試,霍金在愛因斯坦的廣義相對論基礎上,又引入了量子場論。透過量子場論的分析,霍金主要貢獻就是對黑洞的性質有詳細的描述。
但截至今日為止,這些都還只是理論,也就是說黑洞到底存不存在?也還處在懷疑階段,但是有的可能性比較大,因為已經觀測到很多證據支援黑洞存在了。
由於沒有得到確鑿的證據,所以這也是為什麼霍金還沒有得到諾貝爾獎的主要原因。
我們再看下黑洞的基本性質,黑洞的質量非常大,以至於光都無法逃逸。
為了方便理解,我們先來看個例子:
比如我們在地球打一杆Golf球,按常理來說,這個Golf球速度比較慢,那麼它就會以拋物線的形式落回到地面上。
如果Golf球速度達到一定的速值,它就不會落地,而且還會環繞地球運動,我們把這個速度就叫第一宇宙速度:7.9km/s
如果Golf球發射速度更大,增大到11.2KM/S,它就不會落回到地面上了,它就會逃逸到地球外的太陽系。
這個速度我們就稱為逃逸速度。
而史瓦西的研究得出一個結論:如果星球的質量越來越大,而星球的半徑越來越小,逃逸速度就會增大。
這就是下圖史瓦西半徑公式得出的結論。
如今我們知道最快的速度就是光速,如果說連光都逃不掉,那天王老子也都逃不出去了。
這裡如果把地球的質量帶入6×10^24kg,算出來地球的史瓦辛半徑是0.01m,也就是說當地球半徑小於0.01m,縮小至Golf球那麼小的時候,地球就變成黑洞了。
大質量的物體會造成時空彎曲,為了更方便理解再來兩個例子:
1、假如一個黑洞外界有個光圈,那麼我們就把這個圈稱之為視界,是啥子意思呢?
假如有個人逐漸接近視界,他在視界外面時,還是有機會撤離,一但跨過視界範圍,就算它的速度是光速也逃不了黑洞(就像在懸崖邊你一腳踩空了,你再也爬不上來了,掉到底為止),所以最終結果,他一定會往黑洞的中心點掉,而這個點我們把它叫做奇點!
如果外面有個人在看,就會看見逐漸靠近視界這個人會越來越慢,接近“視界”時,他就“停止”了,這就是引力造成的時間變慢效應。
記得《星際穿越》嗎?很好的描述了黑洞的樣子,值得一看,裡面有個場景是一群人飛進一個星球,出來後已經過了20多年,外面等的人已經老了,這就是時間變慢效應。
所以第一個效應就是時間變慢!
在你接近黑洞的時候時間會變慢,當你進到黑洞裡面又會有什麼現象呢?
當然是你進到黑洞裡就再也出不來,因為就算你變成光都出不來,別說還是個人了。,而且進到黑洞時空裡面,會出現:時!空!互!換!!!
什麼叫時空互換?在黑洞外邊,也就是普通世界,我們的時間都是是單向流逝的,而空間是雙向的。
時間單向就是你不能《回到過去》,空間雙向就是你可以向前向後向左向右。
但你進到黑洞裡面就變了,時!空!可以互換!!!
也就是說時間變成雙向的,你可以回到過去,但是空間是單向,你不能往回走,還不能拐彎兒,只能向前走,只能往中心奇點走,而在這過程中,你最終會因為質量的引力場而死亡。
要把黑洞理解的稍微比較透徹點還是有點難度的,今天我就給大家介紹一下,我將分為以下七點給出答案:
1、黑洞到底是誰提出的呢?
2、黑洞有什麼基本性質呢?
3、為什麼霍金還沒有得到諾貝爾獎的原因
4、地球變成黑洞的條件
5、黑洞還有什麼性質呢?
6、黑洞會發生時!間!變!慢!效應!
7、黑洞裡面會出現:時!空!互!換!
一、首先我們瞭解下黑洞到底是誰提出來的?第一個人物當然是耳熟能詳的愛因斯坦,在他的廣義相對論裡面就提出了引力場的方程,因為我們研究宇宙很給力的工具就是廣義相對論。
(圖片省略。。。腦補)
第二個人物叫史瓦西,他透過求解愛因斯坦廣義相對論裡面的引力場方程,得到一個解,但他發現這個方程的解很奇異,有很多奇怪的性質,於是,他就把這個解叫做黑洞。
結論就是:宇宙中可能存在一種比較奇怪的天體,那到底有沒有,具體他也不知道。。。(尷尬)
第三個人物就是霍金,霍金的對這個解進行了一些嘗試,霍金在愛因斯坦的廣義相對論基礎上,又引入了量子場論。透過量子場論的分析,霍金主要貢獻就是對黑洞的性質有詳細的描述。
但截至今日為止,這些都還只是理論,也就是說黑洞到底存不存在?也還處在懷疑階段,但是有的可能性比較大,因為已經觀測到很多證據支援黑洞存在了。
由於沒有得到確鑿的證據,所以這也是為什麼霍金還沒有得到諾貝爾獎的主要原因。
那麼黑洞有什麼性質呢?我們再看下黑洞的基本性質,黑洞的質量非常大,以至於光都無法逃逸。
為了方便理解,我們先來看個例子:
比如我們在地球打一杆Golf球,按常理來說,這個Golf球速度比較慢,那麼它就會以拋物線的形式落回到地面上。
如果Golf球速度達到一定的速值,它就不會落地,而且還會環繞地球運動,我們把這個速度就叫第一宇宙速度:7.9km/s
如果Golf球發射速度更大,增大到11.2KM/S,它就不會落回到地面上了,它就會逃逸到地球外的太陽系。
這個速度我們就稱為逃逸速度。
而史瓦西的研究得出一個結論:如果星球的質量越來越大,而星球的半徑越來越小,逃逸速度就會增大。
這就是下圖史瓦西半徑公式得出的結論。
如今我們知道最快的速度就是光速,如果說連光都逃不掉,那天王老子也都逃不出去了。
這裡如果把地球的質量帶入6×10^24kg,算出來地球的史瓦辛半徑是0.01m,也就是說當地球半徑小於0.01m,縮小至Golf球那麼小的時候,地球就變成黑洞了。
黑洞的時間變慢效應大質量的物體會造成時空彎曲,為了更方便理解再來兩個例子:
1、假如一個黑洞外界有個光圈,那麼我們就把這個圈稱之為視界,是啥子意思呢?
假如有個人逐漸接近視界,他在視界外面時,還是有機會撤離,一但跨過視界範圍,就算它的速度是光速也逃不了黑洞(就像在懸崖邊你一腳踩空了,你再也爬不上來了,掉到底為止),所以最終結果,他一定會往黑洞的中心點掉,而這個點我們把它叫做奇點!
如果外面有個人在看,就會看見逐漸靠近視界這個人會越來越慢,接近“視界”時,他就“停止”了,這就是引力造成的時間變慢效應。
記得《星際穿越》嗎?很好的描述了黑洞的樣子,值得一看,裡面有個場景是一群人飛進一個星球,出來後已經過了20多年,外面等的人已經老了,這就是時間變慢效應。
所以第一個效應就是時間變慢!
黑洞的時空互換性在你接近黑洞的時候時間會變慢,當你進到黑洞裡面又會有什麼現象呢?
當然是你進到黑洞裡就再也出不來,因為就算你變成光都出不來,別說還是個人了。,而且進到黑洞時空裡面,會出現:時!空!互!換!!!
什麼叫時空互換?在黑洞外邊,也就是普通世界,我們的時間都是是單向流逝的,而空間是雙向的。
時間單向就是你不能《回到過去》,空間雙向就是你可以向前向後向左向右。
但你進到黑洞裡面就變了,時!空!可以互換!!!
也就是說時間變成雙向的,你可以回到過去,但是空間是單向,你不能往回走,還不能拐彎兒,只能向前走,只能往中心奇點走,而在這過程中,你最終會因為質量的引力場而死亡。