我很久沒有接觸到黑洞這個詞了,也沒有很認真思考黑洞是怎麼一回事。在電視劇中,所提及到的奇點,引起了我的注意力。那時候,就是百度看了一下,但是還是有一點懵。昨天,看到相關的黑洞熱搜的時候,我又想起了這一件事兒。本來昨天想寫的,但是很困,就睡覺了。
經過昨晚回憶高中的物體知識,結合黑洞的相關說法,下面就捋清楚一下黑洞,是怎麼一回事吧?
科學家預言關於黑洞的預言,到今天為止,公認的有三個。
一、拉普拉斯預言的黑洞
1798年,法國拉普拉斯預言:宇宙中存在奇異暗星。
一個密度與地球相同,而直徑為太陽250倍的星球,它發射的光將會被自身的引力拉住而不能發出。
(附:這個奇異暗星,可以認為是黑洞。)
二、米切爾預言的黑洞
1783年米切爾在英國皇家學會發布:
密度同太陽,半徑為太陽500倍的星球,會使下落的物體在到達表面時的速度超過光速。所以,從該星球發射的光被自身的引力拉回。
三、史瓦西預言的黑洞
德國天文學家卡爾·史瓦西透過計算愛因斯坦方程後得出:
若將大量物質集中於空間一點,在其周圍會出現奇異的“視界”,一旦進入該介面,即使光也無法逃脫。
20世紀60年代,美國物理學家慧勒將這一類天體命名為“黑洞”
黑洞解釋相信有很多朋友在看到預言的時候,還是一臉懵逼。可以這麼說,黑洞的結論就是省略了計算過程,直接闡述事實,所以我們會感到不理解。
我們重拾高中的物理知識:
首先,第一個是牛頓的萬有引力,關於類似火箭之類的,在圍繞地球此類的行星,他們受到的萬有引力計算公式如下:
F=GMm/(R)^2
其中G表示地球之類行星的萬有引力常數
M:地球之類行星的質量
m:火箭之類的質量
R:火箭之類的到球心的距離
第二個就是動能的公式:E=m(v)^2/2
其實,我們平常看到的火箭發射,其實是當E>F的時候,就可以逃離類似地球這個星體。而我們力求改變動能的,一般都是改變火箭類似物體的執行速度。
當E=F的時候,透過約分等處理,得到(v)^2=2GM/R
而光速為真空中大約為3億米/秒,定義值c=299792458m/s。
(附:它的定義源自於相對論中於局域物體不可超過真空中光速c的推論限制)
黑洞,就是當光都無法逃脫這個星體的時候的一個存在。
假如是一個星體,就是讓(2GM/R)^2>光速V
對預言的描述很感興趣的話,可以去查詢一下相關數值,進行一下計算,就可以知道了。預言得到的結果,是引力等於動能(速度是光速)的時候,計算得到的結果。
結語科技越來越發達了,人們開始對黑洞的觀測進行了一系列的探索。希望科技的進步,能夠觀測到連光線都無法逃脫的黑洞。現在公認的觀測手段有三種,比如引力透鏡現象。這些多是一些間接的手段進行觀測。感興趣地可以去百度搜索一下。天體如此美麗,只能說一句:宇宙無限,探索不止!