霍金辐射(课堂PPT)
霍金辐射与奇点定理
霍金辐射与奇点定理
霍金辐射与奇点定理是斯蒂芬·霍金教授在物理学领域所做出的两项重要理论贡献。
1. 奇点定理:霍金和罗杰·彭罗斯一起,运用拓扑学的方法,开创性地证明广义相对论方程导致奇点解,间接地证明了大爆炸奇点的存在。
这一理论贡献被称为奇点定理。
2. 霍金辐射:霍金受Bekenstein熵的启发,运用弯曲时空背景下的量子场论方法,证明黑洞像热力学黑体一样对外辐射。
这是广义相对论和量子力学相结合的第一个典范,具有特殊的重要性,被称为霍金辐射。
邂逅霍金ppt课件
随着科技的发展,人类面临着诸多伦理和责任问题,如人工智能的 道德标准、基因编辑的伦理边界等,需要我们深入思考和审慎对待 。
个体与社会的关系
霍金强调个体在社会中的责任和贡献,鼓励人们追求有意义的人生目 标,为社会进步贡献自己的力量。
REPORT
THANKS
感谢观看
CATALOG
DATE
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
04
霍金的影响与启示
对科学界的贡献与影响
黑洞辐射理论
霍金提出了黑洞辐射理论,即黑 洞并不是完全不发光,而是会释 放出辐射,这一理论对于理解宇
宙的演化具有重要意义。
时间旅行
霍金提出了关于时间旅行的理论 ,认为通过接近光速的旅行,人 类可以穿越时空,这一理论激发 了人们对时间旅行的想象和探索
03
科学思考方法
霍金的研究方法和思路对于培养人们的科学素养和思考能力具有重要意
义。
对未来科技发展的影响与展望
人工智能
霍金关注人工智能的发展 ,认为未来人工智能可能 会超越人类的智慧,需要 谨慎对待。
宇宙探索
霍金认为未来人类应该积 极探索宇宙,寻找其他适 合人类生存的星球,以实 现人类的可持续发展。
时间旅行可能会对人类历史和 未来产生深远的影响,因此需 要谨慎研究和探索。
宇宙起源与演化
宇宙起源与演化是科学界最宏大的问 题之一,涉及到宇宙的起源、演化和 最终命运。
这些理论为我们理解宇宙的起源和演 化提供了重要的线索和思路,但仍然 有许多未知的领域需要进一步探索。
霍金提出了关于宇宙起源和演化的许 多重要理论,如大爆炸理论和宇宙微 波背景辐射等。
精品英语ppt ——霍金
他还为英国BBC录制过纪 录片《探索新地球》。 接拍过广告。 开微博,做网红,和当红 偶像王俊凯进行微博对话。
Send greetings to high school candidates 为高考生送祝福
• 微博也和网红们一样,偶尔发个广告。
He also played for animated films, such as the Simpsons and flying out of the future. Of course, sound is emitted from a speech synthesizer.
. In November 1970, hawking suddenly flashed an amazing thought before he got to sleep: black holes should be warm. That is to say, black holes are not actually black. Three years later, this flash formed a systematic theory, which is known as hawking radiation. It tells us that black holes are not just swallowed and vomited. It spit out x - rays, gamma rays, etc. These theories are mysterious and romantic, and they establish a new channel between human beings and the universe.
Note that hawking himself played this role.
霍金简介PPT课件
大爆炸理论(Big Bang)是天体物理学对 关于宇宙起源的理论。1也是 现代宇宙系中 最有影响的一种学说,又称大爆炸宇宙学。 与其他宇宙模型相比,大爆炸宇宙学更能 说明观测的事实。它的主要观点是认为我 们的宇宙曾经有过一段从热到冷的演化史 的过程。在这个时期里,宇宙体系并不是 静止的,而是在不断地膨胀,物质密度从 密到稀地演化着。这一从热到冷、从密到 稀的过程就如同一次巨大的爆炸一样。
世界的本原是 什么?
创世说
大爆炸理论(The big bang)
霍金
霍金的魅力不仅在于他是一个 充满传奇色彩的物理天才,也 因为他是一个令人折服的生活 强者。一个瘦得出奇、全身瘫 痪的天才,他的身体无力地蜷 缩在轮椅里,思想却在宇宙的 最深处飞扬,穿越时间与空间, 追寻宇宙的时间变化规律;宇宙的初始状态 用部分理论对宇宙进行研究 当今两个最基本的部分理论:广义相对论和量子力学 部分理论必须整合为统一理论 人类有卓异的推理能力 人类研究宇宙的深层原因:求知的本能
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
史蒂芬·霍金教授是当代享有盛誉的伟
人之一,被称为在世的最伟大的科学家, 当今的爱因斯坦。他在统一20世纪物理 学的两大基础理论——爱因斯坦的相对 论和普朗克的量子论方面走出了重要一 步。1989年获得英国爵士荣誉称号。他 是英国皇家学会学员和美国科学院外籍 院士。
霍金十三、四岁时已下定决心要从事物理 学和天文学的研究。十七岁那年,他考到了 自然科学的奖学金,顺利入读牛津大学。大 学毕后他转到剑桥大学攻读博士,研究宇宙 学。1963年,21岁的霍金被诊断出肌萎缩性 侧索硬化症。1965年获得理论物理学博士学 位。70年代他与彭罗斯一道证明了著名的奇 性定理,为此他们共同获得了1988年的沃尔 夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦之后世 界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物 理学家”。他还证明了黑洞的面积定理。 1974年3月1日,他在《自然》上发表论文, 阐述了自己的新发现—黑洞是有辐射的(所指 的辐射被称为霍金辐射)。他的新发现,被认 为是多年来理论物理学最重要的进展。该论 文被称为“物理学史上最深刻的论文之一”。
热寂 霍金辐射
热寂霍金辐射热寂热寂是指宇宙在某个时刻停止运转,所有的恒星消失,黑洞蒸发殆尽,宇宙中的能量逐渐耗尽而进入一种无法逆转的状态,即永久性的死亡状态。
这个概念最早由瑞典物理学家安德斯·科姆巴(Anders Kornberg)提出。
宇宙最终命运目前学界对于宇宙最终命运有三种不同的预测:大撕裂、大冲撞和热寂。
其中热寂是最广为人知和被普遍接受的理论。
热寂的过程根据目前对于物理学规律和天文学现象的认识,热寂是一个漫长而缓慢的过程。
在未来数十亿年中,恒星将逐渐耗尽其内部核心的氢元素并开始消失。
然后这些恒星会变成红巨星或超新星,并释放出大量能量和物质。
随着时间推移,黑洞也将蒸发殆尽。
霍金辐射是黑洞蒸发过程中释放出来的能量。
当黑洞蒸发完毕后,宇宙中将不再存在任何物质,所有的能量将变成辐射并散失在宇宙中。
最终,热寂将导致整个宇宙变成一个温度接近于绝对零度的状态。
在这种状态下,所有的物质都将停止运动,并且无法再产生新的能量或物质。
霍金辐射霍金辐射是由英国物理学家史蒂芬·霍金于1974年提出的一种理论。
他认为,在黑洞周围会形成一个虚拟粒子对。
其中一个粒子会被吸入黑洞中,而另一个则逃逸出去,并释放出能量。
这个理论打破了以前人们对于黑洞的认识。
传统上认为黑洞是一种吸收所有物质和能量的天体。
但是霍金辐射表明,在某些情况下,黑洞也会释放出能量。
虽然目前还没有直接观测到霍金辐射现象,但是这个理论已经得到了广泛的认可,并且被视为了解黑洞本质和研究宇宙演化过程中重要的一步。
结语热寂和霍金辐射是宇宙演化过程中的两个重要概念。
热寂预示着宇宙的终结,而霍金辐射则为我们提供了一种新的理解黑洞的方式。
虽然这些理论还有许多未知和待解决的问题,但是通过不断地探索和研究,我们相信将会更加深入地了解宇宙的本质和命运。
《史蒂芬霍金》课件
地球的可持续发展与环境保护
可持续发展
霍金强调,地球的资源有限,人类需要采取 可持续发展的方式来满足自身需求。他提倡 节能减排、循环经济、绿色能源等措施,以 实现地球的可持续发展。
环境保护
霍金认为,环境保护是人类生存的基础,也 是地球可持续发展的前提。他呼吁人们重视 环境保护,采取措施减少污染和破坏,保护 生物多样性,维护地球生态平衡。
他不仅追求知识,还致力于科学的传播,让 更多的人了解和认识科学,激发人们对探索
未知领域的兴趣和热情。
对人类未来的关怀与思考
霍金非常关注人类的未来和生存问题,他对于地球环境和人类发展的思考具有前瞻性和启示性。
他对于人工智能、星际旅行等领域的思考和探索,为人类未来的展与挑战
人工智能的潜力
霍金认为,人工智能的发展将为人类带来巨大的变革和机遇,包括在医疗、交通、能源等领域的应用。他鼓励人 们积极探索人工智能的发展,并发挥其潜力。
人工智能的挑战
同时,霍金也提醒人们注意人工智能发展带来的挑战,如就业问题、隐私保护、伦理道德等。他认为需要制定相 应的政策和法规,以确保人工智能的发展不会对人类造成威胁。
VS
该书从宇宙大爆炸到暗物质、暗能量 等前沿话题,深入探讨了宇宙起源与 演化的问题,并介绍了量子力学和相 对论在宇宙研究中的应用,为读者提 供了更深入的宇宙学知识。
霍金的演讲视频与音频
霍金生前留下了大量的演讲视频和音频,涵盖了从科学普及到学术研讨的多个领域。
这些演讲视频和音频是霍金对科学和宇宙思考的珍贵记录,包括了他对黑洞、时间旅行、外星生命等 话题的深入探讨,以及他对科学普及和教育的热情和见解。通过这些演讲,我们可以更全面地了解霍 金的学术思想和人格魅力。
宇宙微波背景辐射
解读物理学家霍金教授地球上的星之子PPT
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— 解读物理学家霍金 —
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4
人物荣誉
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霍金其人
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2001
“宇宙的起源”
在中国主持一个题为“宇 远近辉祥精品制作远近辉祥精品制作 宙的起源”的演讲
2006
《生活大爆炸》
本色客串《生活大爆炸》 2012
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2002
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《膜的新奇世界》
在中国作主题为《膜的新奇 世界》的科普报告
脸部肌肉恶性萎缩
2012
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— 解读物理学家霍金 —
PART 远近辉祥精品制作远近辉祥精品制作
2
坎坷与荣耀的一生
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霍金与黑洞之谜课件
科学家和学者有责任向公众传播科学知识,提高公众的科学素养和意识,推动社会的科 学发展和进步。
2023
REPORTING
THAN辐射理论,也称为霍金辐射,是指黑洞边缘会释放出辐射的假说。
详细描述
霍金认为黑洞并非完全不发光,而是会以量子效应的方式释放出辐射。这一理 论是基于量子力学和广义相对论的结合,对于理解黑洞的性质和宇宙演化具有 重要意义。
霍金对黑洞内部结构的理解
总结词
霍金认为黑洞内部由奇点、事件视界和辐射组成。
黑洞的形成
黑洞的形成与恒星演化密切相关。 当一颗大质量恒星耗尽燃料并发 生引力坍缩时,其核心会形成黑 洞。
此外,宇宙中的物质和能量在极 端条件下也可能形成黑洞,例如 宇宙大爆炸后残留的超高密度物
质。
黑洞的形成还可能与宇宙中的其 他天体相互作用,如中子星合并
等极端事件。
黑洞的特性
黑洞具有极强的引力,可以弯曲周围 的时空,产生明显的引力透镜效应。
REPORTING
霍金对科学界的贡献
理论物理学的发展
霍金在理论物理学领域做出了卓 越的贡献,特别是在黑洞辐射和
宇宙学方面。
普及科学
霍金是一位杰出的科学传播者,他 的著作和演讲使复杂的科学概念变 得易于理解,激发了公众对科学的 兴趣。
激励后辈
霍金作为一位杰出的科学家和学者, 为年轻一代科学家和学者树立了榜 样,激励他们追求科学事业。
2023
PART 04
黑洞与宇宙的关系
REPORTING
黑洞在宇宙中的地位
黑洞是宇宙中最为神秘的天体之一,它们在宇宙中占据着重要的地位。
黑洞拥有极强的引力,能够吞噬一切周围的物质,包括光线,因此我们无法直接观 测到黑洞。
最新史蒂芬.霍金生平简介、霍金励志故事讲解PPT
20世纪70年代他与彭罗斯一道证明了著名的奇性定理,为此他们
共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦之
后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家。凭一本 薄薄的《时间简史》征服了全世界3000万读者。黑洞理论使量子 论和热力学在“霍金辐射”中得到完美统一,而他在20世纪80年 代提出的无边界设想的量子宇宙论,解决了困扰科学界几百年的
高维空间
根据90年代提出的M理论(超弦理论的一种),宇宙是十一维的,由震动的平面构成的。在爱因斯坦那里,宇宙只是四维的(三维 空间和一维时间),现代物理学则认为还有七维空间我们看不见。
星际移民
霍金在2010年8月接受美国知识分子视频共享网站BigThink访谈时,再曝惊人言论,称地球200年内会毁灭,而人类要想继续存活 只有一条路:移民外星球。
生于伽利略忌日,卒于爱因斯坦诞辰 世间再无霍金,时间永留简史
目录
继爱因斯坦后最杰出的物理学家
个人简介
主要成就
人物评价
经典语录
1
个人简介
霍金的个人经历
•斯蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking),1942年1月8日出生于英国牛 津,出生当天正好是伽利略逝世300忌日。 •霍金毕业于牛津大学和剑桥大学,并获剑桥大学博士学位。 •1963年,21岁的他不幸被诊断患有肌肉萎缩性侧索硬化症即运动神经细胞病。[当时, 医生曾诊断身患绝症的他只能活两年,可他一直坚强地活了下来。
《黑洞、婴儿宇宙及其他》(Black Holes And Baby Universes And Other Essays) 《果壳中的宇宙》(The Universe In A Nutshell) 《在巨人的肩膀上》(On The Shoulders Of Giants. The Great Works of Physics And Astronomy) 《时间简史(普及版)》(及插图版)(A Briefer History Of Time)
霍金辐射:黑洞也会蒸发
霍金辐射:黑洞也会蒸发在宇宙中,黑洞被视为神秘而强大的存在,吞噬着一切接近它们的事物,就像是宇宙中的一个巨大的吸尘器。
然而,即便是这样恐怖的存在,也无法逃脱物理学家霍金的独特视角和思考。
霍金辐射理论是他关于黑洞的一项重要贡献,揭开了黑洞这个宇宙奥秘的另一层面。
什么是霍金辐射?霍金辐射是一个令人费解又令人惊讶的物理现象。
根据量子力学的理论,虚拟粒子对会不时在虚空中产生并湮灭。
当这种对同时在黑洞的事件视界边缘产生时,就会发生霍金辐射。
其中一粒粒子逃逸出黑洞,另一粒粒子则被黑洞吸收,导致黑洞逐渐失去质量。
如此循环,黑洞变得越来越小,直到最终蒸发殆尽。
黑洞蒸发的重要性霍金辐射的重要性在于它打破了黑洞是“吞噬一切”不可逆的观念。
传统上,黑洞被视为终结点,吞噬着所有物质和信息而永不散去。
然而,随着霍金辐射理论的提出,我们开始意识到黑洞也有其生命周期,最终会消失于宇宙的某个角落。
黑洞蒸发的过程黑洞蒸发的过程是一个漫长而神秘的旅程。
随着霍金辐射的持续,黑洞不断失去质量,同时释放出能量。
这个过程需要耗费极长的时间,对于大多数人类来说,是无法想象的数量级。
然而,这种微弱的辐射将最终导致黑洞的蒸发,结束其存在。
对宇宙的影响黑洞蒸发对整个宇宙的影响是巨大的。
一方面,这意味着黑洞并非永恒存在,它们有着生命周期的终点。
另一方面,黑洞蒸发释放出的能量和物质可能会对周围的宇宙环境产生影响,甚至改变宇宙的演化进程。
这种微小的现象可能会在宇宙的尺度上产生深远的影响。
霍金辐射是一个让人震撼并热爱物理学的理论,它揭示了宇宙中黑洞这一奇特存在的另一面。
通过这一理论,我们不仅更明白黑洞的本质,也更深刻地理解了宇宙的运行规律。
黑洞蒸发这一神秘而平凡的过程,让我们对宇宙的浩瀚和奥秘有了更加全面的认知。
在宇宙的面前,我们所认识的终结可能只是另一个开始。
黑洞的蒸发,是宇宙变迁中微小而重要的一环,我们应当以谦逊的心态迎接这一奇妙的宇宙秘密。
科学奇才霍金课件PPT
VS
科学与人文的桥梁
霍金通过自己的影响力将科学与人文联系 起来,他关注人类文明和道德问题,努力 唤起人们对科学与道德关系的思考。
05
霍金逝世及其影响与纪念
逝世经过与原因简述
逝世时间与地点
对人类未来发展的思考与预言
探索宇宙奥秘
霍金对宇宙学的研究做出了重要贡献,他提出了黑洞辐射理论、时间旅行等富有前瞻性的假说,激发 了人们对宇宙探索的热情。
警示人类
霍金对人类未来发展持悲观态度,他认为人类需要解决自身存在的环境问题和资源危机,否则可能面 临灾难性后果。
对社会文化的影响与贡献
科普读物撰写
霍金对广义相对论与量子力学结合的贡献
霍金提出了无边界条件,即自然界的规律不应该存在矛盾,为广义相对论和量子 力学的结合提供了理论基础。
其他重要贡献
霍金辐射
霍金研究了黑洞的辐射问题,提出了 黑洞辐射理论,即黑洞会发出辐射, 导致质量减少。
时间旅行
霍金研究了时间旅行的可能性,提出 了时间旅行的条件和限制,为时间旅 行提供了理论基础。
挑战
尽管面临身体上的巨大挑战,霍金仍 然坚持科学研究,并成为了一位备受 尊敬的科学家和公共人物。
02
霍金的主要科学贡献
黑洞理论
黑洞的形成与性质
霍金研究了黑洞的形成机制,并提出了黑洞的辐射理论,即黑洞会发出辐射, 导致质量减少。
黑洞的信息悖论
霍金提出了黑洞的信息悖论,即黑洞吞噬物质后,物质的信息会丢失,这与量 子力学的原理相违背。
临终遗言
2018年3月14日,霍金在剑桥家中去 世,享年76岁。
《探索宇宙的奥秘》课件(共22张PPT)高一物理(鲁科版2019必修第二册)
德国哲学家康德根据万有引 力原理提出
“星云假说 ”
宇宙中散布着微粒状的弥漫物质,称 为原始物质。在万有引力作用下,较大 的微粒吸引较小的微粒,并逐渐聚集加 速,结果在弥漫物质团的中心形成巨大 的球体,即原始太阳。周围的微粒在向 太阳这一引力中心垂直下落时,一部分 因受到其他微粒的排斥而改变了方向, 便斜着下落,从而绕太阳转动。最初, 转动有不同的方向,后来有一个主导方 向占了上风,便形成一扁平的旋转状星 云。云状物质后又逐渐聚集成不同大小 的团块,便形成行星。行星在引力和斥 力共同作用下绕太阳旋转。
鲁科2019
科学进步无止境
第三节 探索宇宙的奥秘
这浩瀚无垠的宇宙从哪里来,又将去向何处。
0
1 宇宙的起源
PART first
我国有古人认为:
大地是平的,日月星辰在天空中的原始旋涡 运动中,较大的原子被赶到旋涡的中心 相互聚集形成地球,较小的原子被赶到 外围环绕地球做旋转运动,变得干燥后 燃烧,形成各个天体。
2015 年,人类首次直接探测 到引力波的存在。
2017 年 8 月 17 日,人们 探测到来自双中子星合并所产生的 引力波信号。
“中国天眼”与天文学家南仁东
被誉为“中国天眼”的射电望远镜由主动反射面 系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终 端及观测基地等几大部分构成。从1994年提出构想到 2016年落成启用,历时 22 年,是我国具有自主知识 产权,世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。目前 “中国天眼”已发现若干脉冲星,人们期待其有进一 步的天文发现。“中国天眼”的首席科学家兼总工程 师南仁东(1945—2017),为选择最佳台址,带着 300 多幅卫星遥感图,跋涉在中国西南的大山里,先 后对比了 1 000 多个洼地。工程建设中,他克服了 技术、资金等重重困难,为工程的顺利完成作出了卓 越的贡献。他用人生最后的 22 年,精益求精、坚毅 执着地实现了一个梦想,用生命铸就了世人瞩目的 “中国天眼”。
霍金辐射是什么
霍金辐射是什么霍金辐射是一种自然现象,它是潮湿空气中放射出的一种自身辐射,亦称为暗熵或热物质的放射性衰变。
它的出现是起于地球的自然天气循环,它在夏季晴朗的日子里更容易产生。
一、霍金辐射出现的原因及其影响1. 暴露于霍金辐射的原因霍金辐射经常出现在晴朗天气下,这是由于引起霍金辐射的辐射性粒子,是从雷暴云传播出来的,雷暴云里的水滴会蒸发,结晶成小的水滴,这些水滴在外层会蒸发,而水蒸气会带动空气上升,造成“霍金辐射”。
2. 霍金辐射对人体与自然环境的影响由于霍金辐射是自然辐射,一定程度上对人体以及自然环境都会产生影响。
首先,它会增加大气中臭氧层的破坏。
此外,它也会增加紫外线辐射,严重时会对人体造成伤害。
同时,它也会改变环境中温度,影响气候变化和生态环境。
二、霍金辐射的长期影响1. 视觉污染由于霍金辐射的存在,它会影响我们对于空气质量的鉴别,大气中会出现暴露到霍金辐射会影响空气的清洁度,包括视觉效果上,我们周围的风景会变得模糊而难以辨别。
2. 生物影响霍金辐射也是有害的,它会增加较高温度对于动物身上的痕迹,可能会破坏植物花粉的芽发,直接影响植物的生长,最糟糕的情况会导致物种的灭绝。
三、降低霍金辐射的措施1. 调整开发上的准则我们可以通过政策规范来限制部分高污染设施的建立,以免在它们的热量排放中增加更多水蒸汽,进而加强霍金辐射的发生。
2. 采取更全面的手段虽然简单的如开发政策等手段可以有效的限制霍金辐射,但还可以采取更全面的措施,比如考虑采用低碳技术,学会正确管理水源,良好利用固体废物,等等。
以上就是关于霍金辐射是什么的科普介绍,从它的出现原因及其影响,到它的长期影响,以及降低霍金辐射的措施,我们对它有了全面的认识,希望各位可以减少暴露于霍金辐射的机会,保护好环境及自身的健康。
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1
2
二、霍金简介
1942.1.8生于牛津(伽利略逝世300周 年)
大学毕业,进行性肌肉萎缩 投考霍伊尔研究生未果,后跟Sciama 霍伊尔的稳恒态宇宙 大爆炸宇宙
3
霍金的主要成就 奇性定Байду номын сангаас,面积定理,霍金辐射 (1970) (1972) (1974)
4
奇性定理
在宇宙膨胀的开端,时空被高度的畸 变,并且具有很小的曲率半径。这里可 以看做是时空开始或结束的地方。
辐射会产生势垒,由于能量守恒, 辐射谱不是严格的黑体谱,辐射谱必 须修正,此修正保证了量子引力的幺 正性,没有信息丢失。
24
信息守恒的争论 1.以前把黑洞理想化了,霍金辐射
可能偏离黑体谱,带出部分信息。 2.信息是负熵,信息不守恒。
25
当爱因斯坦讲“上帝不掷骰子” 时,他错了。对黑洞的探索向人们 提示,上帝不仅掷骰子,而且有时 还把骰子掷到人们看不到的地方去 了。
但黑洞的定义是物质只能进去不能出来, 所以反对。 霍金的突变:万一贝肯斯坦是对的呢?
14
1974.2霍金报告 用弯曲时空量子场论证明: 黑洞有热 辐射,黑洞的温度是真温度!面积确实 是熵!
15
真空涨落产生的虚正反粒子对,负能反 粒子落入黑洞,趋向奇点,正能粒子飞 向远方。
这等价于一个正能粒子从奇点产生,逆 着时间飞向视界,被视界面散射,再顺 时飞向远方。
-----霍金
26
谱进行热辐射,不带出任何信息。 黑洞将“蒸发”干净,洞内信息全部从宇
宙中消失。 信息的丢失意味着,形成黑洞的量子纯态
全部衰变成混合态。
22
5、霍金新观点的质疑与启发 (1)落入黑洞的信息必定有部分丢失。 (2)部分信息有可能从黑洞中重新逸出,
部分信息有可能作为“炉渣”被留下来。
23
M.Parikh和F.Wilczek:对史瓦西黑洞和 R-N黑洞辐射时会有收缩
证明了一个合理的物理时空,如果因 果性成立,有一点物质,那么就至少有 一个奇点或是至少有一个过程的时间有 开始或结束。
5
面积定理
黑洞的表面积只能随时间增大,不能减 小。
dA0
推论:一个黑洞不能分裂为两个,但两 个可以合成一个。
6
史瓦西黑洞(球对称)
R=0 奇点 R=2GM/C2 奇面
时 空 坐 标 互 换
7
克尔旋转黑洞
彭 洛 斯 : 宇 宙 监 督 假 设
8
1、无毛定理(1967) 对洞外观测者来说,坍缩进黑洞的所有
物质的信息(毛)全部丢失,只有总质 量、总角动量和总电荷除外。 只剩三根毛:M, J, Q 失去的信息永远保留在黑洞内部
9
霍金辐射 贝肯斯坦的猜想:
黑洞的表面积有可能是“熵”。 贝肯斯坦与惠勒的讨论
16
17
(5)黑洞的负比热 黑洞越小温度越高,T ~ 1
M
1M 的黑洞
10亿吨的黑洞
3000吨的黑洞
106 K 1012 K 1018 K
18
黑洞热容量为负 除某些特殊情况外,黑洞与外界的热
平衡是不稳定平衡。
19
(6)黑洞的吸积与喷流
20
21
2、Hawking热辐射——量子效应(1974) 考虑量子隧道效应,黑洞会以精确的黑体
10
(2)贝肯斯坦公式
dM8dA dJVdQ
普通热力学 dUTdspdV
转动刚体 d U Td sd JVd Q
A多么像熵,是温度吗?
11
霍金的反驳 Hawking,Carter,Bardeen1973
年中的论文
12
(3)黑洞力学与普通热力学的比较
13
(4)霍金辐射 开始认为黑洞如果有温度,就有热辐射,