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黑洞是谁发现的 人类是怎么发现黑洞的

2019-04-11  来源:天气网  【字体:  

  导语:对于比较了解科学的人来说,被问“黑洞是谁发现的”当然马上能答出来。但是,一般大部分人是不知道黑洞的由来的,更不知道黑洞是什么东西。更多人在问及黑洞的时候,会想到爱因斯坦和霍金,但其实黑洞都不是他两发现的。下面小编来为您大家介绍黑洞的提出及人类是怎么发现黑洞的。

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黑洞

  黑洞发现者:卡尔·史瓦西 (Karl Schwarzschild),他是德国物理学家、天文学家,天文学家马丁·史瓦西的父亲。

  卡尔·史瓦西1873年出生于德国弗兰克福。十六岁时就发表了一篇关于行星轨道的论文。他在斯特拉斯堡与慕尼黑大学求学,1896年获得了博士学位,研究方向是在儒勒·昂利·庞加莱所提的理论方面。

  1897年起,他在维也纳的Kuffner天文台担任助理。在那里他发展一个公式,用来计算摄影材料的性质,其中牵涉到一项指数,称作史瓦西指数 。

  2015年3月1日,北京大学吴学兵教授等人在一个发光类星体里发现了一片质量为太阳120亿倍的黑洞,并且该星体早在宇宙形成的早期就已经存在。科学家称,如此巨大的黑洞的形成无法用现有黑洞理论解释。

  该发现对2014年之前的宇宙形成理论带出了挑战。至2015年的宇宙理论认为,黑洞及其宿主星系的发展形态基本上是亘古不变的。

  德国麦克斯普兰喀天文机构的研究员布拉姆·维尼曼斯(BramVenemans)说道,最新发现的黑洞体量相当于太阳的400亿倍,科学家编号为S5 0014+81,比先前发现的同时期黑洞的总和还大出一倍。而在银河系的中央潜伏的黑洞比太阳大20倍-500万倍。

  关于霍金黑洞理论

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黑洞

  1975年,霍金创立了闻名世界的理论体系,让黑洞的概念家喻户晓。量子理论在原子的水平上对宇宙加以描述,推断出信息是从来不会丢失的。

  如今,霍金已修改了黑洞理论,认为黑洞是可以“重新开放”的,所吞噬的信息可以以另一种形式释放出来(大部分以量子信息被释放),就像我们生活中的燃烧一样,只是信息的转化而已。

  经过29年的思考,斯蒂芬·霍金表示、他以前对黑洞的看法是错误的。2004年7月14日,这位剑桥大学的著名物理学家正式发表了一篇论文,认为黑洞这种由星体残骸演化成的漩涡会保留被吞噬物体的痕迹、而且终将释放出少量被撕碎的物质。

  霍金激进的新理论颠覆了他30年来为了科学地解释黑洞悖论而进行的努力:被吸入黑洞的物体怎样才能真正消失,不留一点痕迹呢?长期以来他一直是这样认为的,而亚原子理论认为物质的形式可以相互转换,但不可能完全消失。此前、霍金坚持认为、黑洞会摧毁其中所包含的一切微小信息,然后只是正常向外辐射能量。在第17届国际广义相对论和万有引力大会上,霍金提出了令人难以置信的新的计算结果,认为黑洞能够将吞噬的物质慢慢释放出来,而且吸收和释放的方式都只有一种。

  62岁的霍金说他不再相信20世纪80年代的理论、当时的理论认为黑洞可能可以通往另一个宇宙空间,这正好可以用来解释被黑洞吞噬的物质和能量去了哪里。霍金站在粒子物理学家一边、长期以来,粒子物理学家们坚持认为任何被黑洞吞噬的物质都不会凭空消失,最后必然以一种特殊的方式释放出来。霍金面对来自50个国家的大约800名物理学家和其他科学家发表了演讲,他说:(黑洞里)没有我曾设想过的子宇宙分支,物质信息仍然牢牢地保存在这个宇宙里。我很遗憾这让科幻迷们失望了,但如果物质信息被保存了,就不可能利用黑洞去别的宇宙空间旅行。如果跳进一个黑洞,物质能量将以一种被撕裂的形式返回到宇宙中、其中包含以前的信息,但是已经处于无法辨认的状态。

  关于黑洞的新理论

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  理论物理学家道格拉斯·斯坦福(Douglas Stanford)和斯蒂芬·申克(Stephen shenker)在他的计算中表明,在量子层面上,黑洞表现出类似于蝴蝶效应的混沌行为。黑洞的变化——即使是很小的改变,一个粒子就可以显著地改变它的行为。

  理解这种混乱的关键是黑洞不是完全黑色的。太空巨物散发出一种微弱的粒子烟雾——在太空中到处都是成对的虚拟粒子。当这种情况发生在黑洞的视界附近时,一些粒子就会飞走,产生今天所谓的霍金辐射。霍金辐射的研究揭示了黑洞的混沌本质。关于这一点,斯坦福和申克在2014年的《高能物理杂志》上发表了一篇论文。

  想象一下,你把一个电子扔进黑洞对于一个巨大的怪物来说是一个微小的改变。然而,这种变化改变了霍金辐射,就像蝴蝶拍打翅膀改变了远处船只的方向一样。

  粒子的加入增加了黑洞的质量,并扩大了事件视界——边界,在边界之后,任何东西都无法离开。霍金辐射,否则会被发射出去,仍然被困在一个不断膨胀的黑洞中。看似微小的改变会带来深远的后果——纯粹的混乱。

  斯坦福采纳了这个想法并将其扩展。在2016年出版的《高能物理学杂志》上,来自高级研究所的申克和胡安·马尔达西那(Juan Maldacena)从理论上证明了黑洞中微小变化的影响在物理上越快越好。

  认识到小粒子和巨大黑洞之间的联系,科学家们希望理解物理学中最重要的理论之间令人困惑的冲突。目标是建立一个量子引力理论,结合量子力学和广义相对论。这种差异表明,在每一种理论的深处都存在着某种错误。斯坦福大学关于黑洞的新想法可能会帮助科学家找到解决方案。

  申克说,也许他是极少数真正改变了科学方向的人之一。当我知道我是对是错的时候,我等不及了。

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