黑洞信息守恆與霍金輻射 巨大黑洞
06-12
霍金輻射 圍繞一個蟲洞旋轉的物質,其方式和圍繞黑洞的旋轉的物質一樣,因為這兩種天體都以相同的方式擾亂了其周圍的物質運動。
【黑洞的蒸發】 由於黑洞的密度極大,根據公式我們可以知道密度=質量÷體積,為了讓黑洞密度無限大,那就說明黑洞的體積要無限小,然後質量要無限大,這樣才能成為黑洞。黑洞是由一些恆星「滅亡」後所形成的死星,他的質量很大,體積很小。但是問題就產生了,黑洞會一直存在嗎?答案是錯誤的,黑洞也有滅亡的那天,由於黑洞無限吸引,但是總會有質子逃脫黑洞的束縛,這樣日積月累,黑洞就慢慢的蒸發,到了最後就成為了白矮星,或者就爆炸,它爆炸所產生的衝擊波足以讓地球毀滅1^18萬億次以上。科學家經常用天文望遠鏡觀看黑洞爆炸的畫面。它爆炸所形成的塵埃是形成恆星的必要物質,這樣就能初步解決太陽系形成的答案了。 【新形態的黑洞】 新的狀態的黑洞通過X-射線射線發現,最後的能量被證實,但是,在X-射線之前黑洞附近的材料是被吸入的黑洞,通過X-射線望遠鏡的偵查派出,並且光譜儀的比較,也許確定黑洞大小和活躍程度。由於未知的起因,這種新的狀態的黑洞可能是幾個輕量級黑洞聯合會成為,這些輕量級的黑洞有百萬個想法在M82星系,合併成較大中等黑洞。 【巨大黑洞】 所謂「巨大黑洞」是指質量超過太陽100萬倍以上的黑洞。如果存在巨大黑洞,那麼在它周圍的物質亦應當像繞太陽旋轉的行星那樣,遵循「開普勒行星運動三定律」,哈勃太空望遠鏡就在NGC4261、室女座M84星系、室女座M87星系等星系中心發現了高速旋轉的氣體。 根據開普勒定律,氣體的旋轉速度應與其圍繞天體的質量的平方根成正比,與旋轉半徑的平方根成反比。如果能夠確定旋轉速度和半徑,就能求出哪個天體的質量,NGC4261旋轉半徑為300光年以內,質量約為太陽質量的20億倍;M84星系旋轉半徑為30光年以內,質量約為太陽質量的3億倍;M87星系旋轉半徑為15光年以內,質量約為太陽質量的30億倍。計算結果應當是令人吃驚的!10億倍太陽質量的黑洞的半徑大約為10天文單位,也就是1光年的一萬分之一。所以,哈勃太空望遠鏡的觀測結果與黑洞的半徑相比較,還沒有把握住黑洞的外側。 1995年,有關科學家與美國史密森尼安天文台合作,使用超長基線電波干涉儀群觀測獵犬NGC4258星系的中心區域,發現在NGC4258星系中心僅0.3光年的區域內,就存在相當太陽質量3600萬倍的質量,而且獲得了迄今為止最精確的旋轉速度。由此,星系中心存在巨大黑洞的可能幾乎轉瞬間便具有了可能性。同年,科學家們進行了對確認巨大黑洞具有決定意義的觀測,證據是通過日本的X射線天文衛星觀測得到的,觀測對象是名為「MCG-6-30-15」的一個活躍星系。觀測結果表明,來自這個星系中心的X射線發生了「引力紅移」,這是非黑洞無法解釋的。 所謂「引力紅移」是在強引力作用下,時間似乎變慢的可用廣義相對論解釋的現象,在這種現象中光波長變長。這個現象被確認其意義就相當於直接觀測到黑洞。科學家從此得到了巨大黑洞存在的強有力的證據,任何星系都存在巨大黑洞。 【最新資料】 黑洞的碰撞 一項最新研究顯示,使用現有的天文設備能夠觀測到超大質量黑洞碰撞後形成的持續「紅外線晚霞」,這種晚霞能夠持續發光10萬年。這項研究有助於科學家更早地發現黑洞發生碰撞的跡象。 超大質量黑洞的質量是太陽的數百萬至數十億倍,通常它們出現在像銀河系或更大的星系中心位置。像這樣的碰撞屬於宇宙中最猛烈的現象,黑洞碰撞後產生的能量遠超出宇宙所有恆星的能量之和。碰撞所形成的能量通常被認為以重力波形式釋放,在太空星繫結構形成難以捉摸的波紋,這些能被天文觀測裝置探測到。 只釋放紅外線 研究人員稱,美國宇航局「斯皮策」太空望遠鏡具備紅外線探測能力,可觀測到此類紅外線發光呈現絢麗晚霞的景象。施尼特曼說,「不同於其他太空紅外線來源,剛碰撞的黑洞不會發出X射線或紫外線,我們只需要找到紅外線來源即可。」未參與此項研究的哥倫比亞大學天體物理學家克里斯坦·蒙諾尤稱,這是一項非常吸引人的天文學研究。 施尼特曼和克羅利克估計目前宇宙存在著超大質量黑洞碰撞形成的10萬多個可觀測紅外線來源。他們向《天體物理學雜誌》提交了這項研究。 有朝一日天文學家將探測到由超大質量黑洞碰撞發出的重力波,由於這種重力波的頻率非常低,目前激光干涉儀重力波天文台(LIGO)無法探測到重力波的存在。 銀河系的中心——黑洞! 北京時間9月18日消息 據國外媒體報道,美國國家航空航天局日前宣布,天文學家們在緊鄰銀河系中心的區域發現了數十顆龐大而且非常明亮的恆星。 這一發現讓專家們感到萬分驚奇:要知道在銀河系的中央存在著一個巨型黑洞,此前流行的理論認為,在黑洞附近是不可能存在任何天體的。 能夠發現這些恆星還要感謝美國的「錢德拉」X射線太空望遠鏡。它們距離銀河系的中心區域只有95億公里(小於1光年)。要補充的是,地球到銀河系中心黑洞的距離大約為2.6萬光年。 此次發現的這批恆星的體積大約是太陽的30-50倍,亮度則達到了後者100倍。天文學家們認為,這些恆星可能會發展為超巨星並發生爆炸。隨後,它們將在自身巨大引力的作用下發生收縮、塌陷,最終會演變為一群小型的黑洞。 通常情況下,身處黑洞附近的天體均會逐漸地被黑洞所吞噬,並最終消失的無影無蹤。天文學家們認為,巨型黑洞均處於各個星系的中央部位。 眾所周知,包括恆星在內的任何物質一旦陷入黑洞的引力場都會消失的無影無蹤。但是科學家們新近的這一重大發現卻表明,圍繞在黑洞周圍一定距離上的盤狀氣態物質也有可能演化為恆星。 【黑洞趣事】 假如銀河系被黑洞吸收 另外一個有趣的現象也是根據廣義相對論,引力越強,時間越慢,物體的長度也縮小。假如銀河系被一個黑洞所吸引,在被吸收的過程中,銀河系會變成一個米粒大小的東西。銀河系裡的一切東西包括地球都按相同比例縮小。所以在地球上的人看來,銀河系依舊是浩瀚無邊。地球上的人依舊照常上班學習,跟他們在正常情況下一樣。因為在他們看來,周圍的人和物體和他們的大小比例關係不變。他們渾然不知這一切都發生在一個米粒大的世界裡。 但因為黑洞周圍引力巨大,任何物體都不能長時間待留。假如銀河系被一個黑洞所吸引,地球上的人只有幾秒的時間去體驗第一個現象. 【對黑洞的疑問】 首先黑洞的存在要基於光是粒子,受萬有引力的作用而不能逃離黑洞。如果光被證明不是粒子,則該理論不存在。在倒相對論中,對光是粒子的論據,進行的多方面的質疑。 其次該理論有一個缺陷,絕大多數人認為脫離地球引力,一定要有第一宇宙速度,這是宏觀認識的疏忽,空氣脫離地球引力,飄散到太空,從來不需要第一宇宙速度。尤其是氫氣,幾乎是被其它氣體趕出地球的,想擠回來都不行,根本稱不上逃離。 此外,穩定的黑洞外將有一層厚厚的大氣層,而大氣層的外面將會富集氫氣,從而引發核聚變,一個恆星的形象將出現在我們面前。如果是不斷塌縮的黑洞,宇宙的一切將被它吞噬,直到引發另一次爆炸。 而恆星的末期,都會產生爆炸,使其不會無限度增大質量,人類已經觀測到很多實際例證,但恆星爆炸對物質的衝擊,都未引起導致黑洞形成的塌縮力,那麼想像黑洞自然形成,是否有些過於樂觀? 【黑洞炸彈】 2001年1月,英國聖安德魯大學著名理論物理科學家烏爾夫·利昂哈特宣布他和其他英國科研人員將在實驗室中製造出一個黑洞,當時沒有人對此感到驚訝。然而俄《真理報》日前披露俄羅斯科學家的預言:黑洞不僅可以在實驗室中製造出來,而且50年後,具有巨大能量的「黑洞炸彈」將使如今人類談虎色變的「原子彈」也相形見絀。 「人造黑洞」只能吞光線 人造黑洞的設想由威廉·昂魯教授提出,他認為聲波在流體中的表現與光在黑洞中的表現非常相似,如果使流體的速度超過音速,那麼事實上就已經在該流體中建立了一個人造黑洞現象。但利昂哈特博士打算製造的人造黑洞由於缺乏足夠的引力,除了光線外,無法像真正的黑洞那樣「吞下周圍的所有東西」。 黑洞炸彈可以造成10億人死亡 俄羅斯科學家亞力克山大·特羅菲蒙科認為,能吞噬萬物的真正宇宙黑洞也完全可以通過實驗室「製造出來」:一個原子核大小的黑洞,它的能量將超過一家核工廠。如果人類有一天真的製造出黑洞炸彈,那麼一顆黑洞炸彈爆炸後產生的能量,將相當於無數顆原子彈同時爆炸,它至少可以造成10億人死亡。」 俄軍事學院教材涉及「黑洞武器」 據俄媒體透露,俄羅斯太空學家們早就開始關注於黑洞現象的研究,在俄羅斯太空學會為俄軍事院校21世紀軍人編的一部教科書上,就有幾章專門涉及「黑洞知識」。 黑洞」無疑是本世紀最具有挑戰性、也最讓人激動的天文學說之一。許多科學家正在為揭開它的神秘面紗而辛勤工作著,新的理論也不斷地提出。不過,這些當代天體物理學的最新成果不是在這裡三言兩語能說清楚的。有興趣的朋友可以去參考專門的論著。推薦閱讀:
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