霍金 黑洞
霍金关于黑洞的理论研究成一整套体系,并且极为全面和深奥。黑洞实际上同恒星或其他小行星一般都是宇宙中的天体,但是与其他天体不同的是,以恒星为例,其引力的大小与自身体积的大小成正比。但黑洞本身就是引力的源头,其不因质量或形状的大小而产生引力。黑洞的可怕之处还在于其具有扭曲时空的作用,任何出现在其附近的物体都会被吸入它的内部。
一、黑洞没有边界
黑洞没有边界,并不是指黑洞所覆盖的范围非常大,无穷无尽,因此没有边界。这里所说的边界不是某种界定大小的边缘,而在于黑洞与宇宙的空间是没有过渡范围的。黑洞的空间呈现已经远远超过人类对于空间的理解,黑洞的大小无法计算。
由于目前人类科技水平的限制,人类没有办法具体观察到黑洞与其他宇宙空间是如何分界的。换句话说,人类对于黑洞的形态也没有办法确定,只是根据其吸入其他天体或物质的特征,将其取名为黑洞。为什么说黑洞可以扭曲时空在于其本身产生引力,这种引力的大小是完全无法估算的。
经过推算,甚至是移速最快的光都会被吸入黑洞的内部。因此黑洞是没有时间和空间的概念的,任何出现于其周围的物质都会被黑洞所吸收,并且黑洞吸收的物质越多,其质量就会越大。黑洞完全不受时间的限制,也不会随着时间的增加而发生什么改变,因此人们称黑洞不受时间的约束。同时从空间上来讲,黑洞只是在宇宙有一个相对的位置概念。
二、微型黑洞温度高
霍金通过计算还发现了有关黑洞的一个重要的理论,那就是黑洞内部的温度与其自身的质量大小有关,同时呈反比的关系。也就是说如果黑洞的质量越小,则其内部的温度会越高,其内部向外部发出的辐射也就越强。根据这样的规律,人们可以得出一个结论,那就是质量最小的黑洞,也就是微型黑洞内部的温度非常高。得益于其极高的温度,微型黑洞蒸发的速度非常快。
霍金的黑洞理论,是怎么个概念?
霍金指出,由于找不到黑洞的边因此黑洞是“不存在”的,黑洞的边界又称“视界”。经典黑洞理论认为,黑洞外的物质和辐射可以通过视界进入黑洞内部,而黑洞内的任何物质和辐射均不能穿出视界。
黑洞是宇宙中最奇特和神秘的天体,它是超强引力源,时空的扭曲者,其超强引力使得连宇宙中跑的最快的光都会被它拉住,而逃不出它的“魔掌”。它是在时间和空间中形成的“洞”,在不断地吸积着周围的物质,质量增加,还是空中的“强盗”,光子的“牢笼”。
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霍金的计算还有一个重要发现:黑洞的质量越小,温度越高,辐射也越强。显然,蒸发只有对微型黑洞来说才有特别的影响,而微型黑洞的温度是很高的。在黑洞中,质量越大的黑洞,温度越低,蒸发的越慢;质量越小的黑洞,温度越高,蒸发的也越快。
对于微黑洞来说,温度非常之高,可达千万开甚至上亿开,随着蒸发的加剧,质量丢失的很快,温度会迅猛地上升,随着温度上升的加快,质量丢失的就更厉害,这中过程会以疯狂的形式演变,最终黑洞被摧毁,以猛烈的爆发而告终,所有粒子都得到了大赦(对巨型黑洞来说发射粒子的过程十分缓慢,相当于蒸发;而对微黑洞来说,发射粒子的过程十分迅猛,相当于爆发)。
对于星系中心的巨型黑洞来说,其蒸发的过程将远远超出宇宙的年龄,假定宇宙有足够长的寿命,并且不回缩,那么这类黑洞最终也还是要蒸发掉。不过这类黑洞目前还是吸积远大于蒸发,以吸积为主。