关于黑洞,你知道多少?

[已注销]

  文/初晓

  黑洞这个名词,应该很多人都听过,但黑洞究竟是什么,很多人就说不清楚了。关于黑洞的研究,是近代物理学的研究重点,作为爱因斯坦后最杰出的理论物理学家之一,霍金对黑洞也进行了深入细致的研究。

  我们都知道他写过《时间简史》,这本书影响了无数人。那么,对于黑洞的研究,他又研究出来什么结果呢?从《黑洞不是黑的》这本书可以找到答案。本书是霍金2016年在英国BBC广播公司里斯讲演中向大众传递的对黑洞的洞见,其中谈及的“黑洞无毛定理”使得黑洞研究变得极度纯粹,并直击自然的核心奥妙。在本书中,主要选取了霍金的两次讲演,分别是黑洞没有毛吗?黑洞并不像想象的那么黑!这演讲的标题就十分新奇,他讲述的内容也和他演讲的标题一样通俗易懂,将本来十分复杂的宇宙知识形象生动的讲述出来。

  黑洞,说起来比较容易,但是真正去想象,却还是有难度的。于空间中,有一个无形的黑洞,任何一样东西进入黑洞就再也无法返回,甚至连光也会被吞没。这样的黑洞究竟有“毛”吗?它的边界是否是光滑的或是几乎平坦的?现在科学研究的基础就是黑洞边界是光滑的。这些研究的理论在奇点处都会崩溃...

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  文/初晓

  黑洞这个名词,应该很多人都听过,但黑洞究竟是什么,很多人就说不清楚了。关于黑洞的研究,是近代物理学的研究重点,作为爱因斯坦后最杰出的理论物理学家之一,霍金对黑洞也进行了深入细致的研究。

  我们都知道他写过《时间简史》,这本书影响了无数人。那么,对于黑洞的研究,他又研究出来什么结果呢?从《黑洞不是黑的》这本书可以找到答案。本书是霍金2016年在英国BBC广播公司里斯讲演中向大众传递的对黑洞的洞见,其中谈及的“黑洞无毛定理”使得黑洞研究变得极度纯粹,并直击自然的核心奥妙。在本书中,主要选取了霍金的两次讲演,分别是黑洞没有毛吗?黑洞并不像想象的那么黑!这演讲的标题就十分新奇,他讲述的内容也和他演讲的标题一样通俗易懂,将本来十分复杂的宇宙知识形象生动的讲述出来。

  黑洞,说起来比较容易,但是真正去想象,却还是有难度的。于空间中,有一个无形的黑洞,任何一样东西进入黑洞就再也无法返回,甚至连光也会被吞没。这样的黑洞究竟有“毛”吗?它的边界是否是光滑的或是几乎平坦的?现在科学研究的基础就是黑洞边界是光滑的。这些研究的理论在奇点处都会崩溃,因为在那的时空曲率为无限大,就连爱因斯坦的质能方程也无法应用。

  黑洞无比神奇,可是人在黑洞外面是无法知道里面的。你可以将任何一件物品扔进黑洞内,但是黑洞所能记忆的不过是一切物品的总质量、旋转的态度和电荷。因此约翰·惠勒将这一原理形象的称之为“黑洞无毛”而闻名。若是人落入黑洞,也不会注意到了任何特异之事,但是在远处观察人掉入黑洞过程也是永远看不到越过事件视界的瞬间。

  在第二部分的演讲中,霍金主要分析了黑洞不是你想象的那么黑。人类无法得知黑洞内部是怎样的,如果隐藏在黑洞内部的信息量取决于黑洞的尺度,人们从一般的原理就能够预料到,黑洞将会有一个非零的温度,而这意味着黑洞将会发出热辐射,就会像一块炽热的金属一样发光。但那是不可能的,众所周知,没有任何东西能够从黑洞中逃逸出来。然而,在1974年初,霍金的研究得知,黑洞似乎是在以稳定的速率发射粒子。这些粒子是“虚”的,并不能被人所看见,但这并不能说明它们不重要。在霍金的研究和设想中,霍金发现了黑洞视界面积不减定理。霍金由此告诉我们,黑洞并不像想象的那么黑,事物可以从黑洞逃逸,信息可以某种方式保存。

  从霍金的演讲中,我们发现黑洞的确很有趣,对于黑洞的科学研究仍然在继续。至于将来究竟是怎样的,相信有更多人会给出答案。总之,若是你喜欢研究黑洞,对这些问题很好奇,读一读《黑洞不是黑洞》,一定受益良多。

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