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霍金黑洞理論是什麼意思 霍金黑洞理論提出時間

欄目: 天氣常識 / 發佈於: / 人氣:1.98W

導語:說到黑洞,我們不免會想到霍金,因爲霍金生前曾經提出過關於黑洞的理論。當時,該理論備?受爭議。那麼,霍金黑洞理論是什麼意思呢?霍金黑洞理論提出時間是什麼時候?據說,後來霍金又自己推掉了這理論?這是爲什麼呢?我們一起來了解。

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霍金黑洞理論

在1974年,史蒂芬.霍金髮現了黑洞的蒸發現象,從而改變了黑洞的經典圖像:黑洞已不是完全“黑”的,也不單純是個“洞”,它既可以透過吸積物質使質量增加,也可以向外發射物質,而使質量減小。

在量子力學裏,真空並不意味着沒有任何場,粒子或能量。量子真空是一種能量爲最低的狀態,它只是被稱作“真空”而已,實際上能量爲零的狀態是不存在的。

霍金的計算表明,黑洞的蒸發輻射具有黑體的所有特徵。它賦予了黑洞一個真實的,在整個視界上同一的,直接由視界處的引力場強度來決定的溫度。

對史瓦西黑洞來說,溫度與質量成反比。質量與太陽一樣的黑洞,其溫度是微不足道的,開氏(即絕對零度以上)十的負七次方度。不是零,但小的可憐;黑洞並不是完全的黑,但一點也不亮。很遺憾,這樣低溫的輻射實在太微弱了,是不可能在實驗室中探測出來的。

霍金的計算還有一個重要發現:黑洞的質量越小,溫度越高,輻射也越強。顯然,蒸發只有對微型黑洞來說纔有特別的影響,而微型黑洞的溫度是很高的。在黑洞中,質量越大的黑洞,溫度越低,蒸發的越慢;質量越小的黑洞,溫度越高,蒸發的也越快。

霍金黑洞理論自己推翻

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霍金黑洞理論

霍金指出,由於找不到黑洞的邊界,因此黑洞是“不存在”的,黑洞的邊界又稱“視界”。經典黑洞理論認爲,黑洞外的物質和輻射可以透過視界進入黑洞內部,而黑洞內的任何物質和輻射均不能穿出視界。

霍金的最新“灰洞”理論認爲,物質和能量在被黑洞困住一段時間以後,又會被重新釋放到宇宙中。他在論文中承認,自己最初有關視界的認識是有缺陷的,光線其實是可以穿越視界的。當光線逃離黑洞核心時,它的運動就像人在跑步機上奔跑一樣,慢慢地透過向外輻射而收縮。

霍金稱,黑洞從來都不會完全關閉自身,它們在一段漫長的時間裏逐步向外界輻射出越來越多的熱量,隨後黑洞將最終開放自己並釋放出其中包含的物質資訊。

他1月24日在《自然》報道發表的一篇論文中承認,黑洞其實是“不存在”的,不過“灰洞”的確存在。霍金提出“灰洞”理論是爲了解決“防火牆悖論”問題而在“反德西特時空”中的模擬設定,並非黑洞真不存在,只是爲了化解廣義相對論與量子物理在黑洞中的矛盾。

黑洞的演變過程:吸積-蒸發-毀滅

霍金黑洞理論是什麼意思 霍金黑洞理論提出時間 第3張

黑洞演變

吸積:

黑洞通常是因爲它們聚攏周圍的氣體產生輻射而被發現的,這一過程被稱爲吸積。高溫氣體輻射熱能的效率會嚴重影響吸積流的幾何與動力學特性。目前觀測到了輻射效率較高的薄黑洞拉伸,撕裂併吞噬恆星

盤以及輻射效率較低的厚盤。當吸積氣體接近中央黑洞時,它們產生的輻射對黑洞的自轉以及視界的存在極爲敏感。對吸積黑洞光度和光譜的分析爲旋轉黑洞和視界的存在提供了強有力的證據。數值模擬也顯示吸積黑洞經常出現相對論噴流也部分是由黑洞的自轉所驅動的。

天體物理學家用“吸積”這個詞來描述物質向中央引力體或者是中央延展物質系統的流動。

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,爲了 黑洞噴射物不斷變亮

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,這樣才能成爲黑洞。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,到了最後就成爲了白矮星,或者就爆炸,它爆炸所產生的衝擊波足以讓地球毀滅10^18萬億次以上。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。

毀滅:

黑洞會發出耀眼的光芒,體積會縮小,甚至會爆炸。當英國物理學家史迪芬·霍金於1974年做此預言時,整個科學界爲之震動。

霍金的理論是受靈感支配的思維的飛躍,他結合了廣義相對論和量子理論。他發現黑洞周圍的引力場釋放出能量,同時消耗黑洞的能量和質量。

當黑洞的質量越來越小時,它的溫度會越來越高。這樣,當黑洞損失質量時,它的溫度和發射率增加,因而它的質量損失得更快。這種“霍金輻射”對大多數黑洞來說可以忽略不計,因爲大黑洞輻射的比較慢,而小黑洞則以極高的速度輻射能量,直到黑洞的爆炸。