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黑洞有辐射吗?
一般来说我们能够观测到的所谓的“黑洞辐射”并不是从黑洞发出的。黑洞是个密度极大的“奇点”,也就是说在一般的力学方程和相对论方程中是解不出这一点的,这一点意味这密度无限大。用传统的力学可以理解一个质量极大的点,从一般的向心力方程就可以看出质量越大,就需要用越大的速度“逃离”这个物体,而黑洞就是有这么一个半径,在这个半径之内哪怕是光速也无法逃离,这个半径就称为“视界”。意思是在里面什么也观测不到,包括光包括任何信号(因为光是宇宙第一速度);用广义相对论的说法就是奇点能够将时空无限大的弯曲,而在其临近的物体将会掉落其中。
总之,黑洞会将周围的物质吸收进来,而所谓的黑洞辐射一般是指在周围物质被吸汲的过程中所放出的强大的辐射,这个辐射并不是来自黑洞视界内部而是来自被吸收的物体,还没有被吸入黑洞的物体。而现在的天文学家也就是靠寻找强大的X射线源,就是所谓的“黑洞辐射”来寻找黑洞的。黑洞本身是无法被找到的,因为任何信号都无法逃离它,而可以根据它对于周围物质的影响也就是辐射来找到它。
这样来说,黑洞辐射是不可能超过光速的,因为它根本就不是来自黑洞内部。
至于楼上所说的黑洞蒸发,这里我想是两个不同的概念,况且这也只是一种假说,并且霍金本人也说过一个小型黑洞蒸发掉需要花至少10的66次方年才可以
黑洞会产生辐射吗?
黑洞也是如此,任何物体一旦落入黑洞之中,就再也无法离开了。虽然,黑洞概念是在广义相对论建立之后提出的,被认为是广义相对论的预言。然而,实际上,根据万有引力公式,也存在黑洞现象。都是当天体的物质密度足够大时,即便是光子也无法挣脱该天体引力势能的控制。因为,物体的质量越大,其受到天体的引力也越大。这就好比是自己与自己拔河,将一根绳子绕在一个柱子上,绳子的一头拴在腰上,另一头则用手使劲往后拽。你使的力量越大,身体受到反向的拉力也就越大。所以,物质一旦落入黑洞,只能无限地跌进该天体的中心。
根据现代科学的认识,空间不空和物质不实,以及宇宙是量子化的。宇宙由两大类物体组成,其一是离散的量子,包括基态量子构成空间和激发量子成为能量;其二是封闭的量子,即由高能量子组成的封闭体系,就是我们通常所说的物质。
作为封闭体系的物质,在黑洞的内部,因为无法抵抗引力的作用而无限地聚集,使物质解体,还原为离散的量子。于是,物质的解体,终止了引力的存在。在黑洞中只存在量子之间的弹性碰撞,由原来的相互吸引转变为相互排斥。所以,黑洞与其他由物质组成的天体不同,黑洞是一个巨大的能量团,由无数个高能量子构成。从这个意义上来说,黑洞是宇宙中最大的基本粒子,与电子和质子属于同一层次的物质。
根据人类认识的基本原则,“凡是具体的,都是有限的 。” 既然黑洞是一个具体的天体,那么其寿命和能量也一定是有限的,不可能只吸收能量且万世永存。因为,任何物体的封闭性都是介于0~1之间的,封闭性绝对为0或1的物体都是不存在的。
首先,黑洞会通过对空间量子的碰撞对外辐射能量。否则的话,也不可能形成引力场,吸引其他的物质。
其次,根据量子力学,封闭体系是由粒子的高速运动所形成的,具有隧道效应,即有少量粒子会不受空间的束缚,逃离封闭体系。黑洞就是一个巨大的能量封闭体系,其中必然会有少数量子脱离黑洞,表现为黑洞对外辐射能量。而且,越是高能量子,其逃逸的概率就越大。所以,黑洞对外辐射的能量主要是高能量子,如x射线和中微子等。
最后,即便是已经跌入黑洞的高能量子如光子和x射线等,也不会立刻受到黑洞的束缚,有一个滞后的时间差。因为,高能量子受到黑洞的束缚,是通过与空间量子的碰撞来实现的。当物质受到量子空间的挤压,会由原来的封闭体系解体并还原为离散的高能量子。于是,高能量子从物体中释放出来时,并不会立刻就完全受到黑洞的束缚,存在着一个由服从物体到服从黑洞的变化过程。对于这一变化过程,我们可以用光子的半变换距离Rc来描述, 并以指数的形式发生实际的变换。所谓半变换距离就是当光子行至该距离时其服从光源和空间的状态各占50%。由于光子的自由程为cτ20/τ,半变换距离需要碰撞的次数是τ0/τ,所以光的半变换距离为上述两者的乘积,即
Rc = (τ30/τ2)× c ≈ 106 cm
其中,Rc为光子的半变换距离;τ0为基态量子的弛豫时间,可以由宇宙的背景辐射温度T0换算出来;τ为光子的弛豫时间;c为光速。于是,光速的变换率(η)为
η = 1 - e-r/Rc = 1 - e-rτ2/cτ30
其中,r为光子的实际传播距离,只有当光子的传播距离远大于光子的半变换距离时,该光子才会受到空间的束缚而无法逃离黑洞。
从上述公式中我们看到,由于半变换距离的存在,光子服从空间的变换存在着滞后效应。光子的能量越大,光子的惯性运动就越大,其需要受到空间束缚的距离就越长。比如,X射线的半变换距离要比可见光子的半变换距离长得多。反之,空间的能量越大,表明空间的效应就越大,则光子的变换距离就越短。
类似光子服从空间束缚滞后性的例子,在日常生活中也是很常见的。比如,一个中国人到美国生活,并不是一踏入美国国界就立刻成为具有美国文化和思想意识的美国人。由中国人转变为美国人是需要时间的,相对于进入国界这一行动来说,其思想意识的转变有一个滞后期,存在着一个具体的转变过程。这个转变过程的长短,与该中国人的年龄及其与美国人的接触程度等直接相关。有些小孩通过在学校与当地孩子接触和接受教育,很快就本土化了;而一些老华侨一直生活在唐人街,几十年过去了,其思想意识仍然停留在中国传统的文化之中。
第一张黑洞照片的公布,证实了黑洞辐射,霍金是否可以得诺贝尔奖?
诺贝尔奖是人类科学领域最著名的奖项,其科学类奖项获得者无一不是推动人类文明进步的伟大人物,然而诺贝尔奖从来不颁发给你逝世之人,因此霍金永远都无缘诺奖了。
霍金作为一名卓越的物理学家和科普作家,其身残志坚的经历让他成为了继爱因斯坦之后最为人熟知的物理学家,但霍金的学术成就却是比不上爱因斯坦的。关于黑洞蒸发理论的“霍金辐射”可能是霍金唯一一个有机会获得诺贝尔奖的成就,但霍金辐射还没有被证明,霍金本人就先走了。
根据海森堡不确定性原理,我们的宇宙中时时刻刻都在发生着正反虚粒子的湮灭,而黑洞周围的虚粒子对会出现一个被吸入黑洞而另一个逃逸的现象,这种辐射就是“霍金辐射”。它打破了以往人们认为的黑洞不变论,从此人类知道了黑洞也会因为这种霍金辐射而慢慢蒸发,最终消散在宇宙中。
遗憾的是霍金辐射的强度非常非常微弱,本次事件视界望远镜拍摄到的M87星系中心黑洞并没有显示出霍金辐射的迹象,周围那圈红光不过是黑洞的吸积盘。
如果诺贝尔奖可以追授给已故的物理学家,那么前些年的引力波和这次的黑洞照片加起来应该追授给爱因斯坦两个诺贝尔物理学奖。
没机会了,虽然黑洞的照片确实可以证明黑洞是存在的,但霍金既不是第一个提出黑洞概念的物理学家,也不是第一个计算出黑洞存在的物理学家,那么就算今天的照片可以证明黑洞是存在的,也和霍金没什么关系。
另外人类首次提出黑洞概念的时间,要追溯到18世纪末期,当时有两位科学家提出黑洞的概念,这两位科学家一个叫米歇尔,一个叫拉普拉斯。
它们认为当宇宙中的天体的质量大到一定的程度之后,它们的发出的光无法逃脱自身巨大的引力,所以这些天体人类根本看不见。
后来到了20世纪的时候,当爱因斯坦的广义相对论发表之后,一个叫施瓦兹的德国科学家计算出了黑洞的存在。
他发现当一个天体的密度无限大的时候,就会在宇宙空间当中形成一个无底洞,这个无底洞就是所谓的黑洞,那么施瓦兹被公认为是第一个计算出黑洞的人,所以如果真的要颁发诺贝尔奖,也应该颁发给施瓦兹。
但诺贝尔奖不颁发给已经去世的人,所以不管是施瓦兹还是霍金,他们都没有机会获得诺贝尔奖了,另外霍金的研究主要是黑洞蒸发,但要证明黑洞的蒸发,可比证明黑洞的存在要难多了。
一个黑洞如果慢慢蒸发干净,恐怕要数数亿年以上才能办到,但就算霍金的黑洞蒸发论是正确的,霍金仍然无法获得诺贝尔奖,因为他已经去世了……
2019年4月10日世界首张黑洞照片由事件视界望远镜(Event Horizon Telescope, EHT)合作组织协调召开全世界六地联合发布,引起巨大的反响。
往事不得再提,人们往往会联想到著名的物理学家霍金,霍金除了在身残志坚的情况下还坚持科学研究,著书立说而受到众人敬仰;还在研究黑洞领域功成卓著。
很多人都会说,既然黑洞都被我们拍到了,那它也躲也躲不了啦,诺贝尔奖委员会是不是要颁发给霍金诺贝尔奖呢?
首先,虽然诺贝尔奖是有发给已故科学家的先例,但是,自从1974年开始,诺贝尔基金会规定了不能授予已故的人,假如霍金没死的话,诺贝尔奖也不会颁发给霍金。
其次,霍金作为爱因斯坦的忠实粉丝,物理学家们从爱因斯坦的广义相对论引力场方程推算出黑洞的存在,不仅仅如此,利用广义相对论还可以算出黑洞暗影的形状、尺寸等特征,霍金并不是预言和发现黑洞的科学家。虽然他也发表了很多关于黑洞的理论,例如:黑洞表面积定律,黑洞辐射公式等等,但是目前并没有真正观测到,也就是说并没有证实过。 参照爱因斯坦强如相对论的成果都未能获得诺贝尔奖,在没有实际证实的情况下,诺贝尔奖是不可能颁发给霍金的。
最后,此次观测,对黑洞阴影的成像将能提供黑洞存在的直接“视觉”证据。人们直观的认知了黑洞的强大吞噬力,就连光也逃不了黑洞的引力场,也就是验证了广义相对论引力场方程计算结果的正确性,从照片的分析来看,爱因斯坦广义相对论是正确的,从而实际证实了广义相对论的正确性。
一张黑洞的照片,依然是在证实爱因斯坦的伟大,假如诺贝尔奖考虑逝者的话,与其说把诺贝尔奖颁发给霍金,还不如把诺贝尔奖第二次颁发给爱因斯坦呢。
科学上的进步都是无数科学家呕心沥血,孜孜不倦的结果,霍金先生虽然半生研究,半生科普,且身患重病,却依然对科学作出了巨大的贡献!
不积跬步,无以至千里。研究宇宙多年,没有一次被科学证实的重大成果,这很令人费解,他的一些观点,是神奇的故事,还是客观事实?还真得仔细揣摩。从另一个侧面,霍金的一些“预言”几乎落空,真正的科学家基本没有这样的。
不会,因为霍金还没死的时候,m87黑洞就被钱台拍到了,霍同学应该看到了的,要发那时候就可以发了。详情请移步钱台官网搜索m87.
黑洞辐射存在,跟煎饼中心糊了掉渣是一回事。
是否真的黑洞?如果黑洞能够观察的到,那么就是一般天体。
黑洞不是光都逃不出来吗?这照片又是咋拍到的?没有接受到黑洞反射的光线怎么拍照?
它会移动的吗?
得不了,因为他已经离世了,诺贝尔奖从来没有颁给去世了的人