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黑洞是誰發現的 人類是怎麼發現黑洞的

欄目: 天氣常識 / 發佈於: / 人氣:5.63K

導語:對於比較瞭解科學的人來說,被問“黑洞是誰發現的”當然馬上能答出來。但是,一般大部分人是不知道黑洞的由來的,更不知道黑洞是什麼東西。更多人在問及黑洞的時候,會想到愛因斯坦和霍金,但其實黑洞都不是他兩發現的。下面小編來爲您大家介紹黑洞的提出及人類是怎麼發現黑洞的。

 黑洞是誰發現的 人類是怎麼發現黑洞的

黑洞是誰發現的 人類是怎麼發現黑洞的

黑洞

黑洞發現者:卡爾·史瓦西 (Karl Schwarzschild),他是德國物理學家、天文學家,天文學家馬丁·史瓦西的父親。

卡爾·史瓦西1873年出生於德國弗蘭克福。十六歲時就發表了一篇關於行星軌道的論文。他在斯特拉斯堡與慕尼黑大學求學,1896年獲得了博士學位,研究方向是在儒勒·昂利·龐加萊所提的理論方面。

1897年起,他在維也納的Kuffner天文臺擔任助理。在那裏他發展一個公式,用來計算攝影材料的性質,其中牽涉到一項指數,稱作史瓦西指數 。

2015年3月1日,北京大學吳學兵教授等人在一個發光類星體裏發現了一片質量爲太陽120億倍的黑洞,並且該星體早在宇宙形成的早期就已經存在。科學家稱,如此巨大的黑洞的形成無法用現有黑洞理論解釋。

該發現對2014年之前的宇宙形成理論帶出了挑戰。至2015年的宇宙理論認爲,黑洞及其宿主星系的發展形態基本上是亙古不變的。

德國麥克斯普蘭喀天文機構的研究員布拉姆·維尼曼斯(BramVenemans)說道,最新發現的黑洞體量相當於太陽的400億倍,科學家編號爲S50014+81,比先前發現的同時期黑洞的總和還大出一倍。而在銀河系的中央潛伏的黑洞比太陽大20倍-500萬倍。

 關於霍金黑洞理論

黑洞是誰發現的 人類是怎麼發現黑洞的 第2張

黑洞

1975年,霍金創立了聞名世界的理論體系,讓黑洞的概念家喻戶曉。量子理論在原子的水平上對宇宙加以描述,推斷出資訊是從來不會丟失的。

如今,霍金已修改了黑洞理論,認爲黑洞是可以“重新開放”的,所吞噬的資訊可以以另一種形式釋放出來(大部分以量子資訊被釋放),就像我們生活中的燃燒一樣,只是資訊的轉化而已。

經過29年的思考,斯蒂芬·霍金表示、他以前對黑洞的看法是錯誤的。2004年7月14日,這位劍橋大學的著名物理學家正式發表了一篇論文,認爲黑洞這種由星體殘骸演化成的漩渦會保留被吞噬物體的痕跡、而且終將釋放出少量被撕碎的物質。

霍金激進的新理論顛覆了他30年來爲了科學地解釋黑洞悖論而進行的努力:被吸入黑洞的物體怎樣才能真正消失,不留一點痕跡呢?長期以來他一直是這樣認爲的,而亞原子理論認爲物質的形式可以相互轉換,但不可能完全消失。此前、霍金堅持認爲、黑洞會摧毀其中所包含的一切微小資訊,然後只是正常向外輻射能量。在第17屆國際廣義相對論和萬有引力大會上,霍金提出了令人難以置信的新的計算結果,認爲黑洞能夠將吞噬的物質慢慢釋放出來,而且吸收和釋放的方式都只有一種。

62歲的霍金說他不再相信20世紀80年代的理論、當時的理論認爲黑洞可能可以通往另一個宇宙空間,這正好可以用來解釋被黑洞吞噬的物質和能量去了哪裏。霍金站在粒子物理學家一邊、長期以來,粒子物理學家們堅持認爲任何被黑洞吞噬的物質都不會憑空消失,最後必然以一種特殊的方式釋放出來。霍金面對來自50個國家的大約800名物理學家和其他科學家發表了演講,他說:(黑洞裏)沒有我曾設想過的子宇宙分支,物質資訊仍然牢牢地儲存在這個宇宙裏。我很遺憾這讓科幻迷們失望了,但如果物質資訊被儲存了,就不可能利用黑洞去別的宇宙空間旅行。如果跳進一個黑洞,物質能量將以一種被撕裂的形式返回到宇宙中、其中包含以前的資訊,但是已經處於無法辨認的狀態。

關於黑洞的新理論

黑洞是誰發現的 人類是怎麼發現黑洞的 第3張

黑洞

理論物理學家道格拉斯·斯坦福(Douglas Stanford)和斯蒂芬·申克(Stephenshenker)在他的計算中表明,在量子層面上,黑洞表現出類似於蝴蝶效應的混沌行爲。黑洞的變化——即使是很小的改變,一個粒子就可以顯著地改變它的行爲。

理解這種混亂的關鍵是黑洞不是完全黑色的。太空巨物散發出一種微弱的粒子煙霧——在太空中到處都是成對的虛擬粒子。當這種情況發生在黑洞的視界附近時,一些粒子就會飛走,產生今天所謂的霍金輻射。霍金輻射的研究揭示了黑洞的混沌本質。關於這一點,斯坦福和申克在2014年的《高能物理雜誌》上發表了一篇論文。

想象一下,你把一個電子扔進黑洞對於一個巨大的怪物來說是一個微小的改變。然而,這種變化改變了霍金輻射,就像蝴蝶拍打翅膀改變了遠處船隻的方向一樣。

粒子的加入增加了黑洞的質量,並擴大了事件視界——邊界,在邊界之後,任何東西都無法離開。霍金輻射,否則會被髮射出去,仍然被困在一個不斷膨脹的黑洞中。看似微小的改變會帶來深遠的後果——純粹的混亂。

斯坦福採納了這個想法並將其擴展。在2016年出版的《高能物理學雜誌》上,來自進階研究所的申克和胡安·馬爾達西那(JuanMaldacena)從理論上證明了黑洞中微小變化的影響在物理上越快越好。

認識到小粒子和巨大黑洞之間的聯繫,科學家們希望理解物理學中最重要的理論之間令人困惑的衝突。目標是建立一個量子引力理論,結合量子力學和廣義相對論。這種差異表明,在每一種理論的深處都存在着某種錯誤。斯坦福大學關於黑洞的新想法可能會幫助科學家找到解決方案。

申克說,也許他是極少數真正改變了科學方向的人之一。當我知道我是對是錯的時候,我等不及了。