著名的斯蒂芬·霍金黑洞的理论得到了证实?

作者:小菜 更新时间:2025-04-25 点击数:
简介:斯蒂芬霍金最著名的定理之一已被证明是正确的,利用两个遥远的黑洞合并引起的时空涟漪。

霍金于 1971 年从爱因斯

【菜科解读】

  斯蒂芬霍金最著名的定理之一已被证明是正确的,利用两个遥远的黑洞合并引起的时空涟漪。

  霍金于 1971 年从爱因斯坦的广义相对论中推导出的黑洞面积定理指出,黑洞的表面积不可能随时间减少。

这条规则引起了物理学家的兴趣,因为它与另一个似乎设定时间在特定方向上运行的规则密切相关:热力学第二定律,即封闭系统的熵或无序必须总是增加。

因为黑洞的熵与其表面积成正比,所以两者都必须始终增加。

  根据这项新研究,研究人员对面积定律的确认似乎意味着黑洞的特性是了解支配宇宙的隐藏定律的重要线索。

奇怪的是,面积定律似乎与著名物理学家的另一个被证明的定理相矛盾:黑洞应该在极长的时间尺度内蒸发,因此找出两种理论之间矛盾的根源可以揭示新的物理学。

  “黑洞的表面积不能减少,这就像热力学第二定律。

它也有质量守恒,因为你不能减少它的质量,所以这类似于能量守恒,”主要作者麻省理工学院的天体物理学家马克西米利亚诺·伊西告诉 Live Science。

“一开始人们会说‘哇,这是一个很酷的平行线’,但我们很快意识到这是基本原理。

黑洞有一个熵,它与它们的面积成正比。

这不仅仅是一个有趣的巧合,这是一个关于世界的深刻事实他们透露。

  黑洞的表面积由称为事件视界的球面边界确定——在这一点之外,没有任何东西,甚至光,都无法逃脱其强大的引力。

根据霍金对广义相对论的解释,当黑洞的表面积随着质量的增加而增加时,因为扔进里面的物体不能出去,所以它的表面积不会减少。

但是黑洞的表面积也会随着它旋转得越多而缩小,因此研究人员想知道是否有可能将一个物体扔进足够坚硬的物体,使黑洞旋转到足以减小其面积。

  “你会让它旋转得更多,但不足以抵消你刚刚添加的质量。

”伊西说。

“无论你做什么,质量和旋转都会使你最终得到更大的区域。

  为了验证这一理论,研究人员分析了 13 亿年前由两个庞然大物的黑洞在高速相互旋转时产生的引力波或时空结构中的涟漪。

这是高级激光干涉仪引力波天文台 (LIGO) 在 2015 年探测到的第一波波,LIGO 是一束长 1,864 英里(3,000 公里)的激光束,能够通过它们如何改变其路径来检测时空中最轻微的扭曲长度。

  通过将信号分成两半——在黑洞合并之前和之后——研究人员计算了两个原始黑洞和新组合黑洞的质量和自旋。

反过来,这些数字使他们能够计算碰撞前后每个黑洞的表面积。

  “随着它们相互旋转得越来越快,引力波的振幅越来越大,直到它们最终相互撞击——形成了巨大的波浪爆发,”伊西说。

“你留下的是一个处于这种激发态的新黑洞,然后你可以通过分析它的振动方式来研究它。

就像你敲钟,它响起的具体音高和持续时间会告诉你结构那个铃铛,还有它是由什么制成的。

黑洞.jpg

  新创造的黑洞的表面积大于最初两个黑洞的表面积之和,以超过 95% 的置信度证实了霍金面积定律。

据研究人员称,他们的结果与他们预期的结果非常一致。

广义相对论——面积定律的来源——在描述黑洞和其他大型物体方面做得非常有效。

  然而,真正的谜团始于我们尝试将广义相对论(大物体的规则)与量子力学(非常小的物体的规则)结合起来。

奇怪的事件开始发生,对我们所有的硬性规则造成严重破坏,并完全违反区域法。

  这是因为根据广义相对论,黑洞不能收缩,但根据量子力学,它们可以。

表面积定律背后的标志性英国物理学家还提出了一个称为霍金辐射的概念——即通过奇怪的量子效应在黑洞边缘发射粒子雾。

这种现象导致黑洞缩小,并最终在比宇宙年龄长几倍的时间段内蒸发。

这种蒸发可能会在足够长的时间尺度内发生,在短期内不会违反面积定律,但这对物理学家来说是一个小小的安慰。

  随着为中短时间框架建立的面积定律,研究人员的下一步将是分析从更多引力波中获得的数据,以获得可以从黑洞中收集到的更深入的见解。

  “我对这些物体很着迷,因为它们是多么矛盾。

它们非常神秘和令人困惑,但同时我们知道它们是现存最简单的物体。

”伊西说。

“这一点,以及它们是引力与量子力学相遇的地方,使它们成为我们理解现实的完美场所。

宇宙中最大的黑洞叫什么名字 质量是太阳的1960亿倍

宇宙中最大的黑洞叫什么名字,宇宙中最大的黑洞是有芬兰科学家发现的,作为一个双黑洞系统,它的质量是太阳的1960亿倍。

下面就跟着一点小编一起来看看宇宙中最大的黑洞叫什么名字 质量是太阳的1960亿倍。

宇宙中最大的黑洞叫什么名字为了纪念这个发现,科学家们将这个宇宙中最大的黑洞命运为SDSS J140821.67+025733.2.至今它的质量是人类的技术难以计算出来的。

爱因斯坦它早期就提出了相对论,认为宇宙中有些相对存在的事物,只是大家没有发现而已。

这个宇宙中最大的黑洞出现符合这个论断,证实它的可靠性了。

1、简单介绍下这个黑洞SDSS J140821.67+025733.2作为宇宙中最大的黑洞,科学家们发现它的质量十分的惊人。

由于它有着巨大的吸引力,那些小型的黑洞都是围绕它进行运转的,周期一般在12年。

在相对论的体系中,小黑洞会利用自身产生的旋转力或者推进力将两者之间的距离慢慢缩小。

为什么这些黑洞的质量无法确定呢,根据一些科学家的解释,它们的大小其实和物质区域和物质速度有直接的关系,这速度和区域越大质量也就越大,根本不存在上限一说的。

2、这些黑洞存在是否安全科学家在发现宇宙中最大黑洞的同时也发现另外一个惊奇的现象。

那就是这些黑洞在一定周期内会发生一些碰撞产生一些能量,让后在太空中释放形成一种旋转的状态。

它释放的能量伴随爆炸状态的出现,而且具有时间上的规律性的。

根据科学家的发现,,最近一些出现这样现象的时间是在12年前,根据这规律进行推算的话,在今后几年之类还会有这样的情况出现。

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宇宙中最大的黑洞,巨型黑洞能吞进3亿个太阳

黑洞可以说是我们认为的在宇宙中最为恐怖的天体了,而我们知道,黑洞是不止一个的,并且在不断增加之中。

而有一种巨型黑洞,被称为是宇宙中最大的黑洞,这个超大的黑洞甚至能吞进3亿个太阳,据说在我们的银河系中心,就存在着这种黑洞。

宇宙超大黑洞被发现这种黑洞是目前所发现的宇宙中最大的黑洞。

它所具有的质量为几十万倍到几十亿倍太阳质量,甚至最大质量可达几百亿倍太阳质量。

巨型黑洞被发现在几乎所有大质量宇宙岛的中心,据说在银河系中心也是存在着这种黑洞,其位置在 Sagittarius A*.附近。

黑洞无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。

借由物体被吸入之前的因高热而放出和γ射线的"边缘讯息",可以获取黑洞存在的讯息。

于是,此黑洞的存在,也被人们猜测出来,并且还不止一个。

能吞噬三亿个太阳巨型黑洞和一般的黑洞肯定是有所分别的,首先,它的平均密度(定义为黑洞的质量除以其史瓦西半径内的体积)可以比水的密度还要低。

这是因为史瓦西半径和质量成正比,而密度和体积成反比。

由于球形物体的体积(如非旋转黑洞的视界)与半径的立方成正比,黑洞的最小密度与质量的平方成反比,因而更高质量的黑洞具有较低的平均密度。

此外,在大量黑洞视界附近的潮汐力是较弱的。

如同密度一样,视界附近作用在物体上的潮汐力是和质量的平方成反比的:在地球表面上的一个人和一个在1000万倍太阳质量黑洞视界上的一个人的受到的对他们的头脚间的潮汐力是一样的。

与太阳质量黑洞不同的是,如果不深入黑洞内部的话是不会经历显著的潮汐力的。

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