黑洞理论
物理学中的黑洞理论
物理学中的黑洞理论物理学是一门探索宇宙奥秘的科学学科,而黑洞作为其中最为神秘的存在之一,一直是天文学家和物理学家们关注的焦点。
黑洞理论,作为物理学中的一个重要分支,引发了长期的探索和研究。
本文将介绍黑洞的定义、形成和性质,并探讨一些重要的黑洞理论及相关实证。
一、黑洞的定义和形成黑洞是一种极为致密的天体,其吸引力极强,甚至连光都无法逃逸。
根据爱因斯坦的广义相对论,黑洞是由质量极大的恒星坍缩而成的。
当质量足够大的恒星耗尽燃料,核聚变停止时,重力将克服核强力的作用,使恒星坍缩为一个极小且密度极高的天体,形成黑洞。
二、黑洞的性质1. 黑洞的事件视界黑洞的最外层,称为事件视界,是一种虚幻的表面,分离了黑洞内部和外部的空间。
若一个物体进入事件视界,将无法逃离黑洞的吸引力。
2. 黑洞的质量和自转黑洞的质量对吸引力的强度产生影响。
质量越大,吸引力越强。
此外,黑洞还有一个自转速度,这是来源于恒星坍缩时角动量守恒的结果。
3. 黑洞的奇点和引力奇点当恒星坍缩为黑洞时,质点将集中到一个无限小的点上,形成奇点。
奇点处的质量和空间曲率趋于无穷大,其中的物理定律失去了意义,称为引力奇点。
三、重要的黑洞理论1. 霍金辐射理论霍金辐射理论由物理学家斯蒂芬·霍金提出,他认为黑洞会以低热辐射的形式释放能量,最终引发黑洞的蒸发。
这一理论为黑洞研究带来了新的思路和方向。
2. 弦理论与黑洞熵弦理论是一种寻求描述宇宙最基本粒子和物理规律的理论,它为黑洞的熵提供了新的解释。
根据弦理论,黑洞的熵与其表面的信息有关,即黑洞吸收了大量的信息并储存在事件视界上。
3. 引力波和黑洞合并引力波是爱因斯坦广义相对论的预言之一。
通过引力波的探测,科学家们获得了黑洞合并的证据。
这些合并事件证实了黑洞的存在,并深化了我们对黑洞形成和进化的理解。
四、黑洞理论的实证1. 2019年拍摄到的黑洞影像在2019年,科学家们通过黑洞事件视界望远镜(EHT)拍摄到了首张黑洞影像,这是对黑洞理论的重大验证。
物理学中关于黑洞相关理论研究
物理学中关于黑洞相关理论研究一、黑洞的定义与分类黑洞是宇宙中最神秘、最奇特、最难以理解的天体,它被认为是一种密度极大、引力极强的天体,一旦物质进入它的引力范围内,就无法再逃离这个恒星坍缩而成的天体。
依据黑洞的质量、自转和电荷,科学家将黑洞分为三类:质量黑洞(无自转、不带电)、自转黑洞(有自转,无电荷)、极端黑洞(有自转,极大电荷)。
二、黑洞的形成原因黑洞的形成恒星坍缩学说是最被广泛接受的理论,在恒星演化的末期,当恒星内核不再产生热能时,没有热压力支撑的外层物质将不断坍缩,当其密度足够大时,就会形成黑洞。
此外,反物质黑洞和原初黑洞也是形成黑洞的两个可能性较小的理论。
三、黑洞的性质黑洞的引力极度强大,以至于它可以扭曲周围的时空结构。
在黑洞的事件视界范围内,速度甚至快到超过光速,因此物体无法逃离这个范围。
此外,在黑洞的割线面上,所有物质都被压缩到一个无限小的点上,称为奇点,这是目前物理学尚无法解释的现象。
黑洞还具有爆发、吸积物质与射线等性质,因此也被用于研究天体物理学、宇宙学和引力理论等领域。
四、黑洞的诞生史黑洞是科学家们长期探索的对象,1967年物理学家John Wheeler提出了黑洞的术语,并在20世纪60年代晚期开始积极研究黑洞的物理性质。
1971年,美国科学家莱丽·卡维拉克和John Wheeler提出了著名的黑洞第一定律,揭示了它与热力学定律的相似性。
此后,对黑洞的研究迅速展开,人类逐渐掌握了黑洞的基本性质和内部构造。
五、黑洞研究领域黑洞的研究涉及广泛,主要包括天体物理学、天文学、宇宙学、引力物理学等领域。
同时还会涉及到工程和技术领域,例如通过重力波探测器等技术手段探索更远距离的宇宙,以及构建高性能计算机等。
六、未来的黑洞研究未来黑洞的研究将继续探索黑洞的奥秘,包括如何形成黑洞,黑洞是如何与邻近的恒星相互作用等。
同时,科学家还将继续研究黑洞对周围环境的影响,以及一些黑洞特性的物理学解释。
霍金的黑洞理论
霍金的黑洞理论霍金(Stephen Hawking)是20世纪最伟大的物理学家之一,他对黑洞的研究成果被誉为物理学史上的里程碑。
在霍金的研究中,黑洞理论占据了重要的位置,他的贡献不仅深刻影响了现代物理学的发展,也改变了人们对宇宙的认识。
本文将介绍霍金的黑洞理论,探讨其原理和影响。
一、黑洞的定义黑洞是宇宙中一种极为神秘的天体,它的引力极其强大,甚至连光都无法逃脱。
在经典物理学中,黑洞被定义为一种引力极强的天体,其引力场非常强大,甚至连光都无法逃逸。
黑洞的边界被称为“事件视界”,在这个边界内的物体将无法逃脱黑洞的吞噬。
二、霍金辐射理论霍金在20世纪70年代提出了著名的霍金辐射理论,这一理论颠覆了人们对黑洞的传统认识。
根据经典物理学的理论,黑洞是绝对不会发出任何东西的,它只会吞噬一切。
然而,霍金的辐射理论却指出,黑洞并非完全“黑暗”,它会以一种微弱的辐射形式向外释放能量,这种辐射被称为“霍金辐射”。
霍金辐射的产生是由于量子力学效应在黑洞的事件视界附近发生的结果。
根据量子力学的原理,虚空中会不时产生一对粒子和反粒子,这些粒子会在极短的时间内相互湮灭。
然而,当这一对粒子产生在黑洞的事件视界附近时,其中一个粒子可能被黑洞吞噬,而另一个粒子则逃逸出去,这就形成了霍金辐射。
霍金辐射的发现对物理学界产生了巨大的影响,它揭示了黑洞并非绝对“黑暗”,而是会释放能量。
这一发现不仅挑战了传统的物理学观念,也为人们对宇宙的认识提供了新的视角。
三、黑洞信息悖论霍金的黑洞理论还引发了著名的“黑洞信息悖论”。
根据量子力学的原理,信息是不会消失的,即使物体被吞噬到黑洞内部,信息也应该得以保存。
然而,根据经典物理学的观点,黑洞会将一切吞噬,信息也将永远消失。
霍金曾提出,黑洞会将吞噬的信息“湮灭”,即信息会永远消失在黑洞内部,这一观点引发了激烈的争论。
一些物理学家认为,信息的湮灭违反了量子力学的基本原理,因此提出了各种假设和理论来解决这一悖论。
黑洞理论
黑洞理论一:概述资金是股市的血液,黑洞理论主要研究的是成交量对股价的影响。
主要参数是5日均量线和60日均量线。
二:名词1:黑洞是5日均量线在60日均量线之上且下行,两者之间没有被成交量填满的空白地方。
2:阴沟是5日均量线在60日均量线之下,即5日线先死叉60日线之后再金叉。
形成的两者之间没有被成交量填满的空白地方。
(黑洞和阴沟之中坚决不持有股票)3:天线和避雷针是形成黑洞的第一根成交阴量线。
如果该线没有超过5日均量线就叫天线,如果其高度超过5日均量线就叫避雷针。
4:量爬山坡是成交量逐渐放大。
5:串糖葫芦是60日均线穿过多根红色的成交阳量柱体,也可有少量的绿柱(阳多阴少)。
三:操作建议1:卖点,5日均量线向下拐头,成交量不能填满5日线下方空白处,就要出现黑洞,也就是出现第一根天线(避雷针)的当天抛出股票(在行情初期,形成成交量爬坡和串糖葫芦时可以例外,不抛出股票)。
2:买点,当成交阳量填满5日和60日均量线时,可以买入。
(切记是成交阳量。
且5日线和60日线在低位时,更加可靠。
行情末期用此方法买入要小心,可能有误。
)3:5日线在60日线上方,且向上运行,可以买入持有股票(量爬山坡)。
如5日线在60日线下方,无论如何运行(形成阴沟),都不要买入,也不要持股,可暂时观望。
(量下山坡时,不介入。
)4:此方法可以做一些超短线,参看15分钟k线图或60分钟k线图,但由于差价小,最好不做为上,可以参考使用。
5:此方法可以应用于权证的操作上。
出现第一根避雷针时,应该抛出股票;当在行情初期,出现穿糖葫芦及量爬山坡的情况下,出现阴线时,可以继续持有股票,但在行情末期,不要非常小心;在5日均线在向下转向时,应该及时抛出股票;黑马道场之----涨速榜今年的股市再次的经历了涨跌,题目的广通广通,路路畅通在现在下跌的时候依然通用,6000点的时候老师说的话,再次重说,狼和羊的故事。
动手动脚者,断手断脚。
不动不输,少动少输。
市场的主旋律是下跌,不要向棺材里伸手死要钱,一定要在盖棺之前跑出来。
天文学中的黑洞理论
天文学中的黑洞理论天文学中的黑洞理论,是人类对于宇宙中一种奇特之物的认知,也是人类对于自身知识和科技的极致追求。
黑洞被认为是宇宙中最独特的存在,其巨大的引力场、漏不可见的物质和时间的扭曲,为人类带来了无穷无尽的研究与探索。
黑洞的概念最早由爱因斯坦的广义相对论提出。
广义相对论是一种关于引力的物理学理论,其理论中心在于空间和时间的弯曲,以及质量和能量如何影响空间和时间。
广义相对论认为,当物体靠近其他物体时,它们之间的引力将变得非常强大,这种强引力在特定条件下会产生一种现象,即物质将形成一种类似于“漏斗”形状、体积极小而密度极大的区域,这就是黑洞。
黑洞的分类根据黑洞的质量以及形成方式等因素,黑洞可以被分为三类:原初黑洞、恒星黑洞和超大质量黑洞。
原初黑洞原初黑洞是宇宙初期形成的黑洞,它们的质量非常巨大,预计为太阳的几百至数千亿倍,形成于大爆炸之后不久的宇宙早期。
由于原初黑洞的形成条件极为苛刻,因此至今尚未发现。
恒星黑洞恒星黑洞是从一个原本是恒星的物体演化而来的黑洞,其质量通常为数个到几十倍太阳质量。
它们的形成系由于恒星的演化引起的,如果一个恒星质量超过了一定的极限值,它就会因为没有足够的核燃料而不能再维持平衡。
在失去平衡后,该星核会向内坍缩,生成若干层壳,此时恒星的质量集中在核心区域,密度很高,压力很大。
这样的核心区域同时也产生了非常高的温度和压力,引起了核聚合,释放出大量的能量,使得核心区域膨胀,以致于产生一个强大的反冲冲击波,此后整个星体坍缩和爆炸,形成一个新的天体——恒星黑洞。
超大质量黑洞超大质量黑洞是已知的最大的黑洞,它们的质量通常在数十万到数十亿太阳质量之间,这些黑洞存在于星系的中心,是星系中心的巨大引力源。
大多数超大质量黑洞形成于宇宙早期,随着时间的推移,其质量不断增加,最后演化成为这个宇宙的巨大天体。
黑洞的发现自从黑洞理论提出以来,人们一直在寻找证据支持这一理论,最终于1964年黑洞的存在得到了证实。
宇宙中的黑洞理论
宇宙中的黑洞理论从古至今,人类一直对宇宙的奥秘充满了好奇心和探索欲望。
特别是对于宇宙中神秘的“黑洞”,更是引起了许多人的关注。
到底什么是黑洞?它为什么被称为“黑洞”?在宇宙中扮演着什么样的角色?这些问题一直以来困扰着人类,而它也成为了当代物理学界研究的热点议题之一。
一、黑洞的概念和形成黑洞,指的是一种宇宙中特殊的天体,它的质量非常大,密度极高,使得它的引力场异常巨大,所有物质无法逃脱其吸引力。
因而被称为“黑洞”,它看起来是一片漆黑,因为在黑洞的边缘周围有一条虚拟的边界,称为“事件视界”,超过这个边界就再也回不来了,所以我们看不到黑洞。
黑洞的形成理论有几种。
其中,最广泛接受的观点是,黑洞是在星系的形成和演化过程中,超过了恒星的质量极限,也就是通常所说的“瑞利极限”(今天也被称为“奈特引力极限”),使得无法抵御重力坍塌,恒星因而坍塌成为黑洞。
如果一些行星、尘埃、气体等物质落入黑洞,它们将永久性地消失,不再存在。
二、黑洞的分类和特征根据它们的质量、旋转状态和电荷量,可以将黑洞分为三种:恒星黑洞、中等质量黑洞和超大质量黑洞。
恒星黑洞的质量通常在太阳的20至30倍之间,就像它们的名字一样,它们是由恒星坍塌形成的。
中等质量黑洞是质量在几百到一百万倍太阳质量之间的黑洞,通常形成在星系团的核心,通过合并多个小型的恒星黑洞或质子星来形成,是目前难以解释的黑洞种类之一。
而超大质量黑洞被认为是在宇宙初期的大规模坍塌过程中形成的,它们的质量范围从几百万到数十亿倍太阳质量之间。
黑洞具有非常奇特的物理特性。
首先,黑洞并不是一个点,它具有局部结构,由外围的事件视界、内部的静止边界和中心的“奇点”组成。
黑洞的事件视界是它的一个最外围的边界,它的超过这个边界的一切物质将被吸入黑洞,不再返回;静止边界是黑洞的最外层团簇,与事件视界相隔非常接近,静止边界的物质是在事件视界附近以非常慢的速度运动;“奇点”是黑洞的内部,在这里密度极高、强度极大的引力阻碍着时空的流动,让所有物质都无法反抗其吞噬性力量。
物理学中的黑洞理论
物理学中的黑洞理论黑洞是宇宙中最神秘的天体之一,其令人着迷的特性和奇异的物理现象一直吸引着科学家们的关注。
物理学中的黑洞理论是研究黑洞特性、形成机制和相互作用的学科,对于揭示宇宙的性质和进一步理解宇宙演化具有重要意义。
黑洞的定义是一种密度极高、引力极强的物体。
它形成于恒星的演化过程,当恒星质量超过一定的临界值,就会发生超新星爆炸并引发黑洞的形成。
黑洞内部是一个无法逃脱的引力井,其引力场极其强大,甚至连光也无法逃逸。
黑洞的引力特性是黑洞理论的核心内容之一。
根据爱因斯坦的广义相对论理论,质量越大的物体,其引力也就越强。
黑洞的引力非常强大,以至于它通过引力可以吸引和捕获周围的物质,包括光线。
这种奇特的引力效应被称为“事件视界”,即在黑洞周围,一旦物体进入事件视界,就无法逃脱黑洞的引力。
黑洞的另一个重要特性是霍金辐射。
霍金辐射是黑洞表面产生的微小粒子和反粒子对,其中一种被黑洞吸入,而另一种则可以逃脱黑洞的引力。
这种辐射是由于量子效应导致的,它揭示了黑洞也会随着时间慢慢蒸发消失的现象,被称为“霍金辐射”。
黑洞理论还涉及黑洞的形态、演化和相互作用等方面的研究。
黑洞的形态多样,可以分为旋转黑洞、超大质量黑洞等不同类型。
在宇宙中,黑洞之间还可以相互作用,甚至发生合并。
这种合并会导致黑洞质量的增加和引力场的变化,也是宇宙中引力波的产生源之一。
黑洞理论在宇宙物理学研究中具有广泛的应用价值。
通过观测和研究黑洞,科学家们可以更深入地了解宇宙的性质和演化过程。
例如,黑洞可以作为宇宙早期演化的重要指示物,其质量和分布可以揭示宇宙大尺度结构的形成。
此外,黑洞理论还与人类对宇宙存在的问题和科学哲学的思考紧密相关。
黑洞的存在和特性挑战了人们对时间、空间和引力的认识,进一步推动了科学的发展和对宇宙本质的探索。
总的来说,物理学中的黑洞理论通过研究和解释黑洞的特性、形成机制和相互作用等方面的问题,为科学家们更好地了解宇宙、揭示宇宙的基本规律提供了重要线索。
黑洞理论及其形成机制
黑洞理论及其形成机制黑洞理论是现代天体物理学中的一项重要理论,它描述了一种极为奇特和强大的天体现象。
本文将介绍黑洞的概念、形成机制以及其宇宙中的作用。
1. 黑洞的概念黑洞是宇宙中一种极为致密的天体,它具有非常强大的引力场,甚至连光都无法逃离其吸引力。
根据广义相对论的理论基础,黑洞的核心被称为“奇点”,是一种无限密度和无限引力的点。
黑洞由一个事件视界(事件视界)包围,也被称为“事件视界”。
2. 黑洞的形成机制黑洞的形成机制可以追溯到恒星的演化过程。
当一颗恒星耗尽了核心的燃料,核聚变反应停止,恒星会经历剧烈的引力坍塌。
如果恒星的质量足够大,引力坍塌将无法被其他力量抵消,恒星将塌缩成一个奇点,形成黑洞。
在恒星末期,由于质量和智慧足够大,引力坍缩可能会形成更大的黑洞类型。
这些黑洞被称为超大质量黑洞,可能是银河系核心以及其他大型星系中的黑洞。
此外,还有可能存在质量更小的黑洞,称为中等质量黑洞或微型黑洞。
这些黑洞的形成机制尚未完全确定,但可能与早期宇宙中的物质密度以及超新星爆炸有关。
3. 黑洞的特性黑洞具有一些独特的特性,其中最引人注目的是其强大的引力场。
黑洞的引力非常强大,以至于它能够扭曲周围的时空结构,形成所谓的时空弯曲。
另一个重要的特性是黑洞的无逃逸速度。
由于黑洞的引力太强大,任何物体的速度都无法超过光速,因此甚至光也无法逃离黑洞的吸引力。
这也是为什么黑洞被称为“黑”的原因。
最后,根据哈金辐射理论,黑洞也可能发射出微小的粒子和能量,被称为哈金辐射。
这项理论解释了黑洞并非完全吞噬所有物质和能量的原因。
4. 黑洞在宇宙中的作用黑洞在宇宙中扮演着重要的角色。
首先,黑洞在银河系中发挥着重要的作用,特别是在银河系的核心区域。
超大质量黑洞被认为是银河系中形成和维持星系结构的关键因素。
其次,黑洞可能对整个宇宙的演化产生深远的影响。
一种理论认为,黑洞的大规模聚集和发射的粒子和能量可能会对宇宙中的星系形成和演化产生影响。
霍金的黑洞理论
霍金的黑洞理论黑洞是宇宙中最神秘、最具吸引力的天体之一。
而霍金的黑洞理论则是对黑洞性质的深入研究和解释。
本文将介绍霍金的黑洞理论的基本概念、原理以及对宇宙学和物理学的重要影响。
一、黑洞的基本概念黑洞是一种极为紧密且强大的天体,它的引力非常强大,甚至连光也无法逃脱。
黑洞的形成是由于恒星在耗尽燃料后发生坍缩,形成极为紧密的物质团块。
根据质量的不同,黑洞可以分为恒星质量黑洞和超大质量黑洞。
二、霍金的黑洞理论的原理霍金的黑洞理论是基于量子力学和广义相对论的结合,他提出了黑洞辐射的概念,即“霍金辐射”。
根据他的理论,黑洞并非完全黑暗,而是会发出微弱的辐射。
这种辐射是由于黑洞周围的虚粒子对的产生和湮灭所引起的。
三、霍金辐射的原理根据量子力学的原理,虚粒子对可以在真空中的短暂存在。
当这些虚粒子对在黑洞附近产生时,其中一个粒子可能会被黑洞吸收,而另一个则逃逸到外部空间。
这个逃逸的粒子就是霍金辐射。
由于黑洞吸收了一个粒子,它的质量会减小,从而导致黑洞的蒸发。
四、霍金辐射的影响霍金辐射的发现对宇宙学和物理学产生了重要的影响。
首先,它改变了人们对黑洞的认识。
以前人们认为黑洞是完全吸收一切的,但霍金辐射的发现表明黑洞也会发出物质。
其次,霍金辐射也对宇宙学的起源和演化提供了新的思路。
它使得人们能够研究黑洞的演化过程,了解宇宙的起源和发展。
此外,霍金辐射还对量子引力理论的发展产生了重要影响,为人们探索统一理论提供了新的线索。
五、未来的研究方向尽管霍金的黑洞理论已经取得了重要的突破,但仍然有许多问题有待解决。
例如,如何解释黑洞内部的物质状态以及黑洞的信息丢失问题等。
未来的研究将继续深入探索黑洞的性质和行为,以及黑洞与宇宙学、量子力学之间的关系。
总结:霍金的黑洞理论是对黑洞性质的深入研究和解释。
他的理论提出了黑洞辐射的概念,即“霍金辐射”,改变了人们对黑洞的认识。
霍金辐射的发现对宇宙学和物理学产生了重要的影响,为人们研究宇宙的起源和演化提供了新的思路。
黑洞的诞生原理
黑洞的诞生原理黑洞的诞生原理是由爱因斯坦的广义相对论提出的。
广义相对论是描述引力的理论,根据这个理论,质量和能量会弯曲时空,而这种弯曲引起物体间的相互作用。
在宇宙中,当一个物体的质量足够大,密度足够高时,它就会发生坍缩。
坍缩的过程会使物体越来越密集,同时引力也会变得越来越强。
当物体质量超过一定的临界值时,引力会变得无法抵抗,物体将坍缩到极端的程度,形成一个极为密集的天体,即黑洞。
黑洞的临界质量,也被称为史瓦西半径,是指黑洞的半径等于光在真空中传播速度下能够绕黑洞一周的距离。
在这个临界质量下,黑洞是不可逆的,无法逃逸。
这是因为黑洞的引力场非常强大,它的密度和引力场曲率变成无穷大,物质完全被吸引到黑洞内部。
黑洞的诞生过程可以分为几个阶段。
首先,当一个恒星的核燃料耗尽时,核反应会停止,而内部的核心受到引力的挤压,核反应停止后的恒星内部没有了能够平衡核心压力的力量,核心开始坍缩。
其次,在核心坍缩的过程中,引力会继续增加,将物质拖向核心,使得核心的密度增加。
核心内部的原子核会继续被挤压,原子间的电子和质子会结合形成中子,并释放出巨大的能量。
最后,在核心坍缩到一定程度时,物质的密度变得极高,原子核的层次结构被摧毁,物质几乎全部被压缩到一个非常小且极为紧密的空间内。
这时,形成了一个极为密集的天体,即黑洞。
一旦黑洞形成,它将继续吸收周围的物质。
它的引力场极强,甚至连光也无法逃逸。
黑洞周围的物质会被吸引到黑洞的事件视界内,这是一个无法逃逸的区域。
事件视界是黑洞表面上的一个区域,在这个区域内,物体无法逃离黑洞的引力。
黑洞的存在可以通过间接观测进行验证。
当有物质被吸引到黑洞附近时,会形成一个类似于盘状的吸积盘,同时释放出巨大的光和射电辐射。
这些辐射可以被天文学家使用望远镜进行观测,从而间接地证实黑洞的存在。
总结起来,黑洞的诞生是由于质量足够大且密度足够高的物体发生坍缩过程,形成极为密集的天体。
它的形成与爱因斯坦的广义相对论密不可分,而黑洞的存在可以通过间接观测进行验证。
未来的科学家霍金的黑洞理论
未来的科学家霍金的黑洞理论黑洞一直以来都是宇宙空间中最神秘、最引人注目的存在之一。
而对于黑洞的理论,霍金无疑是最具权威性和影响力的科学家之一。
在他的研究中,他不仅提出了众多关于黑洞的理论,更为我们揭示了黑洞的一些秘密。
本文将探讨霍金的黑洞理论,并尝试解释黑洞及其有关的一些概念。
一、什么是黑洞?黑洞是宇宙中极度紧密且十分致密的天体。
它的引力极强,甚至连光都无法逃离其吸引范围。
这导致黑洞外部的观测者无法看到黑洞内部的事物,故称为“黑洞”。
霍金提出的黑洞理论进一步解释了黑洞的形成过程。
根据霍金的理论,黑洞是由恒星坍缩而成。
当一个恒星耗尽其核心的燃料,核心会塌陷并形成一个超高密度的区域。
这个区域就是黑洞的核心,称为“奇点”。
这样的坍缩过程将形成引力极强的黑洞。
二、霍金的黑洞辐射理论霍金最为人所称道的黑洞理论之一就是“霍金辐射”。
根据他的理论,黑洞并非完全“黑暗”,而是会发出微弱的辐射。
这一理论引起了广泛争议,并且与量子力学的一些原则相冲突。
传统的理论认为,黑洞会吞噬一切进入其吸引范围的物质,甚至连光也无法逃逸。
而霍金的理论却表明,通过量子效应,黑洞会发出微弱的辐射,这使得黑洞的质量逐渐减小。
这一理论是霍金晚年的研究成果之一,对于黑洞及宇宙的研究有着重要的意义。
虽然霍金的辐射理论还没有被确切验证,但其影响力和创新性不容忽视。
三、黑洞对宇宙的影响黑洞在宇宙中扮演着重要的角色。
它们的引力可以影响周围空间的结构,并在宇宙演化中起到重要的推动作用。
首先,黑洞对星系演化具有重要影响。
当一个星系中恒星燃料耗尽时,恒星将坍缩并形成黑洞。
这些黑洞会吸引并吞噬周围的恒星和物质,从而影响星系的演化轨迹。
其次,黑洞也可能对宇宙大爆炸的后续演化起到推动作用。
在宇宙起源初期,宇宙中存在着许多原初黑洞。
这些黑洞的形成与宇宙大爆炸有着密切的关系。
通过探索这些黑洞的性质和演化,科学家们可以更好地理解宇宙的形成和演化过程。
四、黑洞的未来研究方向尽管黑洞已经是天文学和物理学中非常重要的研究对象,但仍有许多问题有待解决。
物理学中的黑洞理论
物理学中的黑洞理论黑洞,一个曾经被人们认为是不存在的物体,现在已经被人们广泛接受,成为宇宙中最神秘、最吸引人的天体之一。
在物理学中,黑洞理论是一个重要的热点话题,深入研究黑洞,不仅可以帮助我们更好的理解宇宙,还有助于我们更好地探索空间,尤其对于未来的太空探索非常有意义。
一、什么是黑洞黑洞是宇宙中一种极其特殊和神秘的天体,它是由质量极大、体积极小的天体形成的,表现为一个在物理世界中非常异常的存在,具有暴吸能力和强引力场。
黑洞的形成过程源于星体的演化。
当一个恒星燃尽了核心的核燃料并紧缩成一个极端致密的核心时,会发生引力折叠,逐渐形成一个非常致密的物体,这个物体的密度非常大,这样的物体便是黑洞。
二、黑洞的分类按照其形成方式和质量大小,黑洞可以分为两类:恒星黑洞和超大质量黑洞。
恒星黑洞是质量较小,约为太阳的数倍,它们形成的原因是在恒星死亡过程中引力折叠。
这些恒星黑洞一般都位于银河系中,并且由于星体的演化机制,它们一般都伴随着其他天体的存在。
超大质量黑洞是巨大的黑洞,质量可以达到太阳的数百万倍甚至数亿倍。
这些超大质量黑洞自身会有星系环绕并且会对整个星系的演化过程产生较大的影响。
三、黑洞的属性1.引力场巨大黑洞具有极强的引力场,是整个宇宙中最强的物体之一。
这是因为黑洞内的物质密度很大,而密度越大就越容易造成巨大的引力场。
2.无法看到黑洞表面的边缘叫作“事件视界”,也是所谓的“黑洞边缘”。
这个“边缘”是引力巨大,在这个事件视界之外的物体很难再“跨越”这个“边缘”被黑洞所吞噬,因此普通的望远镜是无法检测出黑洞的存在。
3.能量释放黑洞的巨大引力会导致物质向其中聚集,当高能物质被挤压到极限时,会发生剧烈爆炸,释放出巨大的能量,这个过程叫做“超新星爆炸”。
四、黑洞理论的研究发展黑洞理论的研究可以追溯到20世纪初,但是直到20世纪60年代才真正引起物理学家们的重视和关注。
这得益于霍金和潘洪海等学者的重要发现,他们在对黑洞物理进行深入研究时,提出了一些具有重要意义的结论和理论。
霍金的黑洞理论
霍金的黑洞理论黑洞,这个神秘而又引人遐想的天体,一直以来都是天文学家、物理学家们探索的焦点。
而在这个庞大的星际世界中,霍金的黑洞理论无疑是一座不可忽视的重要里程碑。
让我们一起来揭开这道关于黑洞的神秘面纱,看看霍金是如何颠覆传统观念,开创全新理论的。
什么是黑洞?我们要弄清楚,黑洞究竟是什么东西。
简单来说,黑洞是宇宙中密度极高、引力极强的区域,以至于连光都无法逃离其吞噬的范围。
一旦物质进入了黑洞的“事件视界”,就再也无法回头,注定要掉进黑洞的“嘴巴”里,永不见光。
传统观念vs. 霍金的革新传统上,黑洞被认为是一种“不归路”,一旦越过边界就无法逆转的虫洞。
然而,霍金博士的理论给予了黑洞全新的定义。
他的黑洞理论不仅揭示了黑洞的物质组成和形成机制,更重要的是,他指出了黑洞对于时空的曲率和扭曲作用。
这一对时空的影响,使得黑洞不再是单纯的“死亡之地”,而是一种充满了奇异性和可能性的存在。
黑洞的“蒸发”:霍金辐射霍金最为人津津乐道的贡献莫过于他的“霍金辐射”理论了。
据霍金的预言,黑洞并非永恒存在,它们会随着时间逐渐“蒸发”消失。
这一惊人的观点引起了极大的争议和研究热潮,也被认为是霍金最激动人心的研究成果之一。
这种“蒸发”是由黑洞的质量直接影响,小质量的黑洞会迅速“蒸发”完毕,而大质量的黑洞则需要花费更长的时间。
黑洞的奥秘解读通过霍金的黑洞理论,我们可以更深入地了解黑洞这一宇宙奥秘的存在。
在黑洞的“事件视界”之外,时间和空间的规律被彻底颠覆,一切似乎都变得混沌而不可知。
然而,正是这种神秘和未知,让我们对整个宇宙的奥秘充满了无限的探索欲望。
霍金的黑洞理论,如同一颗耀眼的恒星,照亮了星际深处的黑暗,揭示了黑洞这个神秘存在的更多秘密。
通过他的颠覆性观点,我们逐渐认识到黑洞并非绝对的死寂,而是蕴含着无限可能的存在。
愿我们不断探索,不断掀开宇宙的神秘面纱,与霍金一同追寻着无尽的星空奥秘。
黑洞,永恒的谜团,藏着无尽的未知,等待勇敢的探险者去揭开它的神秘面纱。
霍金的黑洞理论
霍金的黑洞理论黑洞是宇宙中最神秘的天体之一,它的存在和性质一直以来都是天文学家们关注的焦点。
而霍金的黑洞理论则为我们解开了黑洞的一些谜团,为我们对宇宙的认识提供了新的视角。
霍金的黑洞理论是基于爱因斯坦的广义相对论和量子力学的基础上发展起来的。
根据广义相对论,黑洞是由于物质在极端条件下引起的空间弯曲而形成的。
而根据量子力学,物质也具有粒子的性质,存在着微观的量子行为。
霍金将这两个理论结合起来,提出了黑洞不仅仅是吞噬一切的“吸星大法”,还具有量子效应。
根据霍金的理论,黑洞并非完全黑暗,它会发出微弱的辐射,这就是所谓的“霍金辐射”。
这种辐射是由于黑洞周围的虚粒子对的产生和湮灭引起的。
虚粒子对是一对粒子和反粒子,它们在真空中的产生和湮灭是常见的现象。
然而,在黑洞的强引力场中,虚粒子对中的一个粒子可能被黑洞吸收,而另一个粒子则逃逸出去,这就形成了霍金辐射。
霍金辐射的发现对于我们理解黑洞的性质和演化过程具有重要意义。
根据霍金的理论,黑洞并非永恒存在,它们会随着时间的推移逐渐蒸发消失。
这是因为黑洞会不断地发出辐射,辐射会带走黑洞的质量和能量,使其逐渐减小。
当黑洞的质量减小到一定程度时,它将完全蒸发消失。
霍金的黑洞理论还对黑洞的信息丢失问题提出了新的观点。
根据传统的物理学观点,信息是不会被摧毁的,而根据量子力学的原理,信息是不可逆的。
然而,黑洞的形成和蒸发过程中,信息似乎会被摧毁。
这就引发了所谓的“信息丢失问题”。
霍金提出了“信息保守性原理”,认为信息并没有真正丢失,而是以一种形式保存在黑洞的辐射中。
这一观点引起了广泛的争议和讨论,至今仍然是一个未解决的问题。
霍金的黑洞理论不仅仅是对黑洞的性质和演化过程的研究,它还对我们对宇宙的认识提出了新的挑战。
黑洞是宇宙中最极端的物体之一,它的研究不仅可以帮助我们理解宇宙的起源和演化,还可以为我们探索更深层次的物理学提供新的线索。
霍金的黑洞理论为我们打开了一扇通向宇宙奥秘的大门,让我们对宇宙的奥秘有了更深入的认识。
物理学中的黑洞理论简介
物理学中的黑洞理论简介黑洞是一种神秘的天体,它的引力是如此强大,甚至连光也无法逃脱它的魔掌。
黑洞已经扮演了许多科幻故事和电影中的角色,但是现实中,它们也是物理学中一个非常重要的领域,它们可以用来解释宇宙中的一些最神奇的现象,比如星系的形成和宇宙的起源。
在这篇文章中,我们将探讨黑洞的基本概念和它们的一些惊人的性质。
黑洞的形成黑洞是由大量物质在非常小的空间内坍缩而成的。
当一颗恒星耗尽了它的核心燃料,这颗恒星就会死亡。
如果这颗恒星足够大,那么当它死亡的时候,它的核心就会崩塌成为一个非常紧凑的物体,这个物体的引力就会变得非常强大,以至于连光也不能逃脱它的影响,这就是一个黑洞的形成过程。
黑洞的分类根据黑洞的质量,可以将它们分为三类:中等质量黑洞、超大质量黑洞和微型黑洞。
中等质量黑洞的质量通常在几千至数十万个太阳质量之间,超大质量黑洞的质量则是海量的,通常在几百万至数十亿个太阳质量之间,微型黑洞的质量则非常小,可能仅有原子核大小。
黑洞的性质黑洞的引力极其强大,以至于它们的吸引力甚至能够扭曲时空的几何形状。
一个物体如果靠近黑洞,会被它的引力吸引,然后逐渐加速,最终被黑洞吞噬。
黑洞表面周围形成了一个称为“事件视界”的区域,这是指一个物体进入黑洞的那个瞬间,除了黑洞内部的物体以外,任何东西都无法逃脱这里的引力。
在某种意义上来说,这个距离可以被认为是黑洞的半径,这就是所谓的“Schwarzschild半径”。
黑洞内部物质的状态是一个谜,因为我们无法观察到它们。
理论物理学家们认为,黑洞内部的引力和压力的巨大作用会使物质被压缩到极点,形成了一个称为“奇点”的点状结构。
在这里,我们的物理规律会失效,因为时空被扭曲到了极端的程度。
之所以称之为奇点,是因为我们无法通过我们现有的物理理论解释它们。
结论黑洞是物理学中一个被广泛研究的领域,它们的存在可以帮助我们理解宇宙的一些最神秘的现象。
虽然黑洞可能会让人感到神秘和危险,但是它们的研究也有助于我们更好地理解自然界和宇宙的演变过程。
黑洞理论知识点
黑洞理论知识点黑洞是宇宙中最神秘、最奇特的天体之一。
它的存在和性质一直以来都是天文学家和物理学家研究的焦点。
本文将介绍一些与黑洞相关的理论知识点,以帮助读者更好地理解黑洞的本质和特性。
1. 黑洞的形成黑洞的形成通常与恒星的演化过程密切相关。
当一个巨大的恒星燃尽了全部的核燃料时,它会发生坍缩,内部无法抵抗自身引力的巨大压力,导致恒星的中心坍缩成一个非常紧凑、密度极高的天体,即黑洞。
2. 事件视界黑洞的最显著特征是其极强的引力。
在黑洞的外部存在一个称为事件视界的边界,它标志着逃离黑洞引力影响的临界点。
一旦物体越过事件视界,它就无法再逃离黑洞,必将被引力吞噬。
3. 可观测效应由于黑洞的极强引力,它对周围的物质和光线都产生了明显的可观测效应。
例如,黑洞附近的物质会形成一个称为吸积盘的旋转盘状结构,加热至极高温度并释放出巨大的能量。
此外,黑洞也能弯曲光线,产生所谓的引力透镜效应。
4. 史瓦西半径史瓦西半径是一个与黑洞质量密切相关的重要参数。
它定义了一个球体,如果质量完全集中于此球体内部,那么该物体就会坍缩成一个黑洞。
史瓦西半径与质量成正比,质量越大,史瓦西半径越大。
5. 黑洞的演化黑洞的演化主要取决于其质量和周围环境的影响。
它可以通过吸积物质增加质量,也可以通过与其他黑洞的合并来形成更大的黑洞。
此外,黑洞可能还会通过喷流和引力波等方式释放能量。
6. 引力波与黑洞引力波是由于重力相互作用而产生的波动现象。
黑洞的合并是引力波观测的重要来源之一。
当两个黑洞合并时,它们会释放出巨大的引力波能量,这对于研究黑洞的性质和宇宙演化具有重要意义。
总结:通过对黑洞理论的学习,我们可以更好地理解宇宙中最神秘、最奇特的天体之一。
黑洞的形成、事件视界、可观测效应、史瓦西半径、演化以及与引力波的关系等知识点都是我们深入了解黑洞的基础。
在未来的研究中,我们期待通过不断探索黑洞的奥秘,进一步拓宽对宇宙本质的认识。
霍金的黑洞理论
霍金的黑洞理论黑洞,这个神秘而恐怖的物体,一直以来都是天文学家和科学界的研究热点。
而其中最为知名的黑洞理论,毫无疑问要归功于英国物理学家斯蒂芬·霍金。
在上世纪70年代,霍金提出了他的黑洞理论,引发了一场科学界的热议和争论。
什么是黑洞?黑洞是一种极为强大的引力场,它是由恒星在燃尽核燃料后发生坍缩形成的。
当一颗恒星耗尽了其燃料,核心无法继续支撑自身的重力,就会崩塌成一个极密实的物体,形成了黑洞。
黑洞的引力场极为强大,它能够吞噬一切靠近它的物质,连光线也无法逃脱。
因此,黑洞在宇宙中就像一颗无底洞,吞噬一切进入其中的物质。
这一特性使得黑洞成为人们心目中的恐怖之物,也给科学家提供了一个极为有趣的研究对象。
霍金的黑洞理论霍金的黑洞理论是基于爱因斯坦的相对论的理论基础上发展起来的。
在相对论中,空间和时间是彼此交织的,它们的结构是由质量和能量的分布决定的。
而在霍金的理论中,黑洞并不是一个永久存在的物体,而是会发生演化和辐射的。
霍金认为,黑洞具有温度和熵,它是一种热态物体。
这一理论被称为“霍金辐射”。
根据这一理论,黑洞在辐射的过程中会失去质量和能量,最终消失殆尽。
这个过程被称为黑洞蒸发。
黑洞的奇点根据霍金的理论,当一个物体坠入黑洞后,它将会被黑洞的强大引力所吞噬。
但是,当物体接近黑洞中心时,它将会面临一个无法想象的情景——黑洞的奇点。
黑洞的奇点是空间和时间曲率无限大的地方,它是相对论的一个极端情况。
在奇点中,物理定律无法解释和预测任何现象,这使得我们对黑洞内部的情况充满了猜测和想象。
黑洞的研究和应用尽管黑洞在宇宙中的确是一个神秘而恐怖的存在,但它们也给我们带来了许多有趣的研究和应用。
黑洞的研究可以帮助我们更好地理解宇宙的本质和演化过程。
通过研究黑洞,我们可以揭示宇宙中的物质和能量如何形成、变化和消失。
另外,黑洞还被用于解释一些天文现象。
例如,我们常常观测到一些星系中心有非常强烈的辐射,这被认为是由超大质量黑洞的存在引起的。
霍金的黑洞理论
霍金的黑洞理论黑洞是宇宙中最神秘、最具有吸引力的天体之一。
它的存在和性质一直以来都是天文学家和物理学家们关注的焦点。
而霍金的黑洞理论,更是为我们揭示了黑洞的奥秘,让我们对宇宙的认识更加深入和全面。
一、黑洞的定义和特征黑洞是一种极为紧凑的天体,它的质量非常大,但体积却非常小,因此具有极高的密度。
黑洞的特征之一是它具有极强的引力,甚至连光也无法逃离它的吸引力。
这也是为什么它被称为“黑洞”,因为它无法发出或反射光线,所以在我们的观测中是看不到的。
二、霍金的贡献霍金是英国著名的理论物理学家,他对黑洞的研究和理论贡献巨大。
他的黑洞理论主要包括两个方面:黑洞辐射和黑洞信息悖论。
1. 黑洞辐射霍金提出了黑洞辐射的理论,也被称为“霍金辐射”。
根据他的理论,黑洞并不是完全不发光的,而是会发出一种特殊的辐射,这种辐射被称为“霍金辐射”。
霍金辐射的产生是由于黑洞周围的虚粒子对的产生和湮灭,其中有一部分虚粒子逃离了黑洞的引力,从而形成了辐射。
这个理论的提出,打破了以往对黑洞的认识,也为黑洞的研究提供了新的思路。
2. 黑洞信息悖论霍金的另一个重要贡献是对黑洞信息悖论的研究。
根据传统的物理学理论,黑洞会吞噬一切物质和信息,而且这些信息将永远消失。
然而,霍金提出了一个观点,即黑洞并不会完全摧毁物质和信息,而是会以一种特殊的方式保存下来。
这个观点引起了广泛的争议和讨论,也为黑洞信息悖论的解决提供了新的思路。
三、黑洞的研究和应用霍金的黑洞理论不仅仅是理论上的突破,还对实际的观测和应用产生了重要的影响。
1. 观测黑洞根据霍金的理论,科学家们开始尝试观测黑洞的辐射。
虽然黑洞本身是无法直接观测到的,但通过观测黑洞周围的辐射,可以间接地推断出黑洞的存在和性质。
这为黑洞的观测和研究提供了新的方法和手段。
2. 研究宇宙演化黑洞是宇宙中最重要的天体之一,它对宇宙的演化和结构起着重要的作用。
通过研究黑洞的形成、生命周期和相互作用,可以更好地理解宇宙的演化和结构。
关于黑洞的最新发现与理论
关于黑洞的最新发现与理论随着科技的进步和观测设备的不断更新,对于黑洞的研究取得了重要突破。
黑洞作为宇宙中最神秘的天体之一,一直以来都是科学家和天文学家们热衷探讨的课题。
本文将介绍黑洞的一些基本特征,以及最新的发现和理论进展。
1. 黑洞的定义和形成黑洞是指在相对论和引力理论的框架下,由于物质坍缩而形成的一种天体。
它具有极强的引力场,甚至连光都无法逃脱。
根据研究表明,黑洞可能是由恒星在死亡过程中物质坍缩形成的。
当一个恒星燃烧完毕并耗尽核燃料时,会经历恶性演化,引起核脱落并产生大量能量,同时使恒星内部压力失去平衡。
当恒星质量足够大时,自身引力会促使核心发生坍缩,并形成一个超高密度、超强引力场的区域即黑洞。
2. 黑洞的特征2.1 事件视界黑洞有一个特殊的边界,称为事件视界。
事件视界是该区域内物体无法逃逸的范围,超出这个范围后物体将被黑洞吸入无法逃脱。
2.2 引力波黑洞由于其巨大质量和高速旋转产生领先于光速传播的引力波。
这种引力波在行进过程中会携带能量和动量,并造成时空扭曲。
3. 黑洞的最新发现3.1 M87星系中心黑洞影像2019年4月10日,国际合作组织Event Horizon Telescope (EHT)发布了首张真实图片——M87星系中心超大质量黑洞影像。
这张图片提供了强有力的证据,证明黑洞存在,并且揭示了其外观和性质。
3.2 LB-1黑洞性质2019年11月27日,中国科学家使用LAMOST望远镜观测到超大质量X射线双星系统LB-1,公开发表了关于LB-1系列观测结果。
该结果表明LB-1系统包含一颗接近70倍太阳质量的恒星和一颗无法解释的亚恒星质量天体,其可能性非常高是一个中等质量黑洞。
4. 黑洞理论进展4.1 黑洞性质与相对论测试通过观测和实验模拟,科学家们对于黑洞性质进行了更深入的探索。
通过精确测量引力场、电磁辐射、生活时间等指标,验证了爱因斯坦相对论在极端引力条件下的准确性。
4.2 信息悖论与信息无需因果关系原理黑洞悖论被认为与保守单位性原理冲突,并且引发了关于“信息守恒定律”是否在黑洞内部得到遵守更多讨论。
天体物理学的黑洞理论
天体物理学的黑洞理论黑洞是天体物理学中一种非常神奇的天体对象,它的存在可以追溯到爱因斯坦的相对论理论,被视为宇宙中最奇妙和最具挑战性的研究领域之一。
黑洞理论在天体物理学中起到了至关重要的作用,对于理解宇宙的演化、星系形成、暗物质等重大科学问题起到了关键作用。
黑洞是一种由引力塌缩形成的天体,它具有极其强大的引力场和高密度。
对于物质和能量的吸引能力非常强,在其边界(称为事件视界)内没有任何物质或信息可以逃脱。
黑洞如同一个“天然的粒子加速器”,可以将物质加速至极高的速度。
天体物理学的黑洞理论为我们提供了深入探索宇宙的机会。
首先,黑洞的存在对于理解星系演化、星系形成和宇宙背景辐射等问题非常重要。
研究表明,黑洞在星系演化中起到了重要的作用,它们吸积周围的物质并释放出巨大的能量,这些能量可以影响星系的演化轨迹。
同时,黑洞也可以通过吸积周围的物质和射出高能粒子,对星系中的气体进行加热,从而影响星系形成的进程。
其次,黑洞理论也与宇宙背景辐射的研究密切相关。
宇宙背景辐射是宇宙大爆炸后剩余的辐射,它的研究可以揭示宇宙早期的物理过程和大尺度结构的形成。
黑洞在宇宙早期的形成和演化中起到了重要作用,它们可能是宇宙背景辐射中一部分异常热辐射的来源。
通过研究黑洞的形成和演化过程,可以为我们揭示宇宙早期的物理过程提供重要线索。
此外,黑洞理论对于理解暗物质和暗能量也有着重要的意义。
目前宇宙中的物质只占据了宇宙总质量的5%,而剩下的95%被称为暗物质和暗能量,它们的性质仍然存在着很多未知。
研究发现,黑洞拥有强大的引力能力,有可能成为暗物质的候选体。
一些理论认为,宇宙中的黑洞可能是由暗物质聚集而成的,通过研究黑洞的形成和演化过程,可以为我们揭示暗物质的性质和分布提供重要线索。
在黑洞理论的研究中,科学家发现了许多有趣的现象和效应。
例如,黑洞的吞噬能力非常强大,在它们周围形成了一个称为“吸积盘”的物质环,这种盘状结构可以释放出巨大的能量,并形成强烈的辐射。
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一黑洞是个很自然的想法,自然到早在1784年,牛顿发表落地苹果及其数学原理之后一个世纪,就有个叫John Michell的人写信给卡文迪许说,如果有个星星比太阳密五百倍,那么这颗星星发出的光就会被引力拉回去。
可惜卡文迪许好像不是很感兴趣,他在一年前失去了父亲,得到了130 万英镑的遗产,这对于雨人似的小卡来说肯定比发现氢气,做个扭秤什么的头疼。
(小卡对于金钱的概念几乎为零,有一次,经朋友介绍,一老翁前来帮助他整理图书。
此老翁穷困可怜,朋友本希望卡文迫许给他较厚的酬金。
哪知工作完后,酬金一事卡文迪许一字未提。
事后那朋友告诉卡文迪许,这老翁已穷极潦到,请他帮助。
卡文迪许惊奇地问:“我能帮助他什么?”朋友说:“给他一点生活费用。
”卡文迪许急忙从口袋掏出支票,边写边问:“2万镑够吗?”朋友吃惊地叫起来:“太多,太多了!”可是支票已写好,速度之快,不愧是我辈中人)Michell的黑猩猩模型很快就被大牛拉普拉斯接着发展了一下,现在我们好像一提起黑洞都会把他老人家抬出来,其实思想上并没有前进多少。
说到拉普拉斯,给某人讲讲他的故事吧。
想当年年轻的拉普拉斯拿着一个名流的推荐信找到方正大师级的人物达朗贝尔,人家根本就没放在心上。
于是他就回去写了一篇论述力学几何的文章,这回把老人家高兴得差点让他去做教父。
——如果有自信,我们自己就是最好的推荐人。
拉普拉斯研究的东西很简单,就是我们头顶的星空。
他问的问题也很简单,我们的太阳系是稳定的吗?牛顿早就给出了回答:神会在合适的时间加以调节。
拉普拉斯用了二十五年写了五卷《天体力学》,证明了一大堆关于扰动,轨道之类的结论,其实和牛顿说的一样,不过是用了另一种神的语言,数学。
拉普拉斯的书里毫不脸红,毫不提及原作者的引用了拉格朗日,勒让德等人的工作。
这在那个鱼传尺素的浪漫年代让好多人过高的评价了他的贡献。
不过唯一的例外是,他不能不提到牛顿。
拉普拉斯36岁的时候成为法国科学院院士,那一年他给一个非凡的16 歲畢業生進行考試,那个人日后让他做了內政大臣,他叫作拿破仑-波拿巴。
拿破仑有一次问到在他那些伟大的证明中上帝扮演了什么样的角色,拉普拉斯说:“陛下,我不需要这个假设。
”“大自然的全部結果不過是少數幾個永?a定律的數學推論。
”——拉普拉斯“一個第一流的数学家,拉普拉斯很快就暴露出自己只是個平庸的行政官;从他最初的工作我們就发觉,我们受骗了。
拉普拉斯不能从真实的观点看出任何問題,他处处寻求精巧,想出的只是些胡涂主意,最後把無穷小的精神带进行政机关?怼!?——拿破仑这个故事告诉我们,如果你什么事都干不好,多半就只能当个物理学家了。
“我們知道的不多,我們未知的無限。
”——78岁的拉普拉斯对这个世界说的最后一句话..二黑洞的想法只在大师们的脑子里闪了几十年,然后就被彻底遗忘了。
这主要归功于一些顽固的认为光是一种波动的人,以及在那个没有牛顿的时代里,美丽得让人无法争辩的实验事实(我认为雅致的杨式环绝对可以胜任图腾膜拜)。
最重要的是,在这个阵营里,有一位堪与牛顿比肩的人物,麦克斯威。
小麦最让人难忘的贡献当然是他那惊为天人的一组方程。
为了一窥上帝之书,他19岁去了三一学院,陶瓷套到开尔文,霍普金斯等牛师,他们都是可以用数学唱歌的那种人,而小麦碰巧也有长江后浪推前浪的天才。
小麦24岁的时候发表了关于磁力线的第一个方程,论文的题目叫做《法拉第的力线》。
那个时候人们最喜爱的仍然是迅雷不及掩耳盗铃之势的超距作用,小麦给正处在襁褓中的场的概念带来了亟需的呵护。
恰好这一年,法拉第决定退休了。
小麦28岁的时候,有一天风和日丽,像往常一样看了看黄历,“益出行,访友”,于是他拜访了法拉第。
“你是唯一真正理解我的人,但你不该停留于用数学来解释我的观点,应该突破它。
”愉快地交换了一下物理学界的花边新闻之后,这位68岁的科学巨匠如此道别。
不久,一篇《论物理的力线》在《哲学杂志》上被m,小麦完成了关键的突破。
其后,伟大的方程接连降生,和那位在海边捡贝壳小孩的信笔涂鸦一起构筑了被我们成为经典物理的不朽神砥。
那个时代的物理学家对论文很虔诚,每一片都要被m。
小麦提出光是电磁波之前只写过两篇电磁学论文。
据我所知,活在我们这个时代的甲虫里,只有Wilson才有那样的心境了,他得诺贝尔奖的时候,一共有25篇文章。
小麦在剑桥也属于卡文迪许实验室,卡文迪许留下的笔记上有这样的纪录“狗毛磨擦放电要大于猫毛磨擦放电”,而小麦刚好有一只名叫托比的小狗,和一群实验物理学家同事。
谨以此事告诫某人,养宠物的事一定要三思,牛顿的小猫除了在他们家门上有自己的出入通道外,也不得不忍受和主人一样废寝忘食的悲惨生活。
如果让牛顿研究地球在太阳系中的命运,月球多半要被忽略,而如果让小麦来做,恐怕我们会得到无穷多个月球影响下千疮百孔的地球妈妈了。
小麦发展的这种方法,我们称为统计力学。
关于这方面的一个精彩评述,欢迎点击拙作甲虫故事的序言。
可惜的是,这位小麦在世的时候,没有多少人能理解他的思想。
即使是亥姆霍兹和波耳兹曼这样的一时泰斗也花了几年的力气去读小麦的《电磁学通论》,虽然这本书一上市就被抢购一空。
这情形颇有点像Weyl的《群论和量子力学》,那也是一本在每个物理学家的书架上落了灰的书。
小麦的妻子晚年多病,他必须经常守在身旁,在最后的日子里,甚至三四周都没有上床休息。
爱人离去后,心力憔悴的麦克斯韦停止了48年的沉思。
某人。
不许偷懒,坚持每天锻炼!三1900年,数学巨人希尔伯特提出长久不衰的23个问题。
1900年,开尔文勋爵向世人宣布“物理学的大厦已经建成......只是远处的天空还飘着两朵让人不安的乌云。
”1900年,普朗克提出量子论的原型。
1900年,苏黎世综合技术学校一个普通的毕业生为了找工作而伤神。
他在五年后,让乌云变成倾盆大雨,彻底清洗了物理学。
(对比一下我们这一代人的千禧年,实在不值一提)阿尔伯特。
爱因斯坦是一个孤独的思想者,他不关心试验,不关心同事的进展,他所拥有的是对这个世界的一些最基本的信念,简洁,美丽。
所以当大多数物理学家沉浸在牛顿——麦克斯威所建立的完美模型中修修补补的时候,爱因斯坦却在抱怨麦克斯威方程在牛顿理论的参考系变换下居然如此丑陋!他在1905年将一份《论运动物体的电动力学》寄给当时最权威的《物理学年鉴》,按照他的习惯,这篇论文当然不只讲电动力学,实际上,明眼人一下子就看得出来,爱因斯坦提出了新的时空观。
幸运的是论文通过了,发表了,尽管爱因斯坦没有提到任何实验证据(其实他也不知道)。
他等待着想象中随之而来的批评和诘难,可是,等到的只是难耐的寂静。
几个月后,他收到一封信,署名马克斯。
普朗克,当时最著名的物理学家。
普朗克的垂青让其他一些物理学家开始擦擦眼镜,挠着头去理解这个三级专利员的异想天开。
爱因斯坦没猜错,批评和诘难如期而至,甚至到了瑞典皇家科学院不敢再拖延他的诺贝尔奖的时候,都要在电报上加一句: 不是因为相对论。
爱因斯坦没猜错,他的美感,和上帝不谋而合。
无论怎样,1905年五篇顶级水平的论文为他赢得了大师的声誉,尤其是他那种理论家的终极形式的思考,让人不由得想起亚里士多德的雅典年代,让习惯了培根归纳法的人们眼前一亮,原来物理可以这样做。
可惜今天我们不再有这样的领袖,每一个理论家都要不断得去关心最新的实验,不断地和同行讨论,以免误入歧途。
不再有人能质疑物理学是实验科学,不再有人能自信而平静的说:“我相信,单纯的思考足以了解整个世界。
”1908年九月,爱因斯坦曾经的数学教授,把他亲切的称为“懒狗”的闵可夫斯基(他现在已经是世界数学中心哥廷根的名师了)用这样的话宣布了狭义相对论的最优美形势:“我要摆在你们面前的空间和时间的观点,已经从实验物理学的土壤中萌芽了,那里积蓄着它们的力量。
他们是基本的。
从今往后,空间和时间本身都将注定在黑暗中消失,只有二者的一种结合能保持为一个独立的实体。
”这是闵可夫斯基的绝唱,几个月后,他死于阑尾炎。
而此时的爱因斯坦,事业一帆风顺,刚刚晋升为二级专利员。
四没有几个定律可以冠以“万有”的头衔,就像牛顿引力那样。
这个定律在整整两个世纪中经受住越来越严格的检验,那些和理论不符的观测要么在不久之后被证明是误差,要么更加深了人们对于牛顿的笃信——天王星的轨道异常,于是万有引力定律告诉你,把望远镜对准某处,你会发现新的天体。
于是勒维耶发现了海王星,于是在那之后几乎没有人会再怀疑牛顿引力定律。
人类的智慧能够产生这样的奇迹,物理学能够有这样的威力,这简直和某人一样不可思议。
不过20世纪初的时候,水星和月球轨道都有些无法解释的行为,后一个其实是观测误差,而前一个,预示着这个古老法则的失败。
对于爱因斯坦来说,这些可疑的矛盾并没有多大意思,他追求的是那些最基本的原理。
牛顿引力依赖于相互距离,可在不同的参考系中看,这个距离是不一样的,(这一定让你想到库伦力,不过和引力不同的是,那里有磁力来补充)爱因斯坦确信,违反相对性原理的理论不可能是对的,即使那是伟大的万有引力定律。
没有止步于足以让他一生荣耀的狭义相对论,这对于物理学实在是件幸运的事。
1907年,有人请爱因斯坦写一篇关于相对论的综述,这让他有机会细细审视了自己的世界。
有一天,“我正坐在伯尔尼专利局的桌旁时,突然出现一个想法:…如果一个人自由下落,他将感觉不到自己的重量。
‟这被爱因斯坦称为是一生中最快乐的思想,(它的准确表述是,惯性质量和引力质量相等)在这样的参考系中,没有引力,狭义相对论控制一切,这是爱因斯坦为世界新添的规则,叫做等效原理(实际上在和量子力学结合后,这是个很让人迷惑的原理)既然有了引力,那么就不该总是局限于惯性系,可是像在牛顿——麦克斯威理论时出现的那种超恶的参考系变换是不能忍受的,所以爱因斯坦要求所有的物理定律在所有的参考系下都具有原来的形式,这当然又是出于他那种与生俱来的美感。
几天后,他用这两个原理进行了最擅长的思想试验,发现引力越强的地方,时间就流失的越慢。
这些论证直到今天都没有人能够做什么改进。
然后他开始考虑引力和相对论的统一,一个多月后,他决定放弃。
引力是那样一个庞然大物,爱因斯坦还没有做好准备。
他决定去关心一下“小东西的天地”,因此,他埋头于原子,分子,辐射,一直到1911年,他的心又回到了引力。
小东西的天地最终为他赢得了诺贝尔奖,而引力让他成为我们这个时代的思想导师。
在物理学里,最美丽的理论是属于引力的,最难的问题是属于引力的,最天才的学者也属于引力。
这种情况,直到今天也没有改变(一家之言,无意引起争端)。
五爱因斯坦首先想到的是潮汐力(一个让人咬牙切齿的恶妇,当年彗星mm不顾一切飞向木星gg的时候,离了八丈远就被她撕开。
灭绝师太啊)在牛顿理论中,不同位置受到不同的引力,合起来就是每天的潮涨潮落。
而爱因斯坦在想,根据等效原理,自由下落的人如何解释自己被撕成碎片呢?(某人会不会觉得这样说有点bt?那就换一个说法)站在地球上的人如果让两个小球自由落下,直到地心,那么原本分开的它们会在那里相遇。