黑洞的前世今生

作者:小菜 更新时间:2025-04-25 点击数:
简介:如果让你列举出几个最熟悉的科学家,估计爱因斯坦绝对是脱口而出的第一位;如果再让你说出几个最熟悉最感兴趣的科学术语,想必黑洞一词的出场率绝对是在前三。

爱因斯坦实际上,黑洞这一宇宙天体,最早就是从广义相对论的框架中诞生的,也就是说它是被理论预言出的天体,而当时人们对黑洞是否真实存在还有很大争议,比如爱因斯坦本人,他最早是不

【菜科解读】

如果让你列举出几个最熟悉的科学家,估计爱因斯坦绝对是脱口而出的第一位;如果再让你说出几个最熟悉最感兴趣的科学术语,想必黑洞一词的出场率绝对是在前三。

爱因斯坦实际上,黑洞这一宇宙天体,最早就是从广义相对论的框架中诞生的,也就是说它是被理论预言出的天体,而当时人们对黑洞是否真实存在还有很大争议,比如爱因斯坦本人,他最早是不承认这种怪异天体的。

黑洞的前世今生

人类首张黑洞照片但就在2019年4月10号,晚上9点,人类历史上首张直接拍摄的黑洞照片被公布了,要知道这个意义非同小可,如果说此前数十年黑洞的存在证据都是科学家们间接获得的,那么这次就是真的找到了一个黑洞,并且对它照了个相。

这无疑是人类天文史上一次重大的事件,也同时验证了百年前爱因斯坦提出的广义相对论的正确性,虽然此前所有关于广义相对论的验证无一例外都是成功的。

从历史上看,黑洞的萌芽应该是处于牛顿经典力学时代,英国天文学家米歇尔和法国物理学家都提到过一种被称为暗星的天体,或者说一种理论上可能存在天体。

这种天体的引起极强,甚至光子都无法从它的表面逃离(这一句描述和今天很多科普文章对黑洞的描述大同小异)。

暗星但我们要知道当时还处于牛顿力学体系,光被认为是由一个个小光子微粒组成,那么关于如何束缚光子,使其不能从暗星表面溜走,其思考计算过程和预测一块飞出去的石头轨迹并没有什么两样。

在这一点上,现在的高中理科生也完全有能力将相关公式推导出来,为此拉普拉斯还特地在他的著作《天体力学》中,写上了暗星的相关介绍。

不过因后来的双缝实验被大多数物理学家所承认,导致当时科学界认为光是波,而非微粒光子。

所以之前按照光微粒得到的暗星概念,也被大家很快遗忘。

当然啦,现在我们知道光有波粒二象性(这一点还是的感谢爱因斯坦),因此从光子角度也是正确的。

黑洞的前世今生

波粒二象性但这并不能使得当时的暗星概念再度复燃,因为需要加入相对论效应进去,毕竟当时在拉普拉斯等人的计算中,光子动能还是按照牛顿力学中的1/2mv^2进行处理的,而相对论动能公式和这个是不一致的。

黑洞的真正意义上的开始,是从爱因斯坦提出广义相对论后开始的,1915年广义相对论出世,1915年12月,德国物理学家史瓦西给出了其引力场方程的第一个精确解,它描述了一个球对称静止不自转物体的外部时空。

卡尔.史瓦西在黑洞科普文章中出场率最高的就属史瓦西黑洞了,还有个被称为史瓦西半径的术语,大家可以理解为黑洞的半径,在这个距离上,光线一旦涉足,那么久永远不能再飞出去(这和前几段描述的暗星大同小异)。

并且这个距离还有个名字,被称为事件视界(对于史瓦西黑洞来讲,史瓦西半径所勾勒出的表面就是它的事件视界)。

讲到这,我们会得出黑洞是不能发光的这一结论,那么这次人类拍摄的首次黑洞照片又是怎么回事?按理说不应该就是一团漆黑吗?那周围那一圈橘红色的光环又是啥呢?那是黑洞周边的吸积盘散发出的光,虽然黑洞不发光,但这并不能阻止黑洞外部对外进行热辐射吧?由于黑洞强大的引力,被吸引聚集的物质将会被挤压摩擦生热,只要还没进入事件视界,那么热辐射就能传播到外界,当然了,这种高频率的电磁波一般肉眼是不可见,但我们可以利用仪器进行观察拍摄。

这次直接拍摄的黑洞是来自M87星系 该星系是位于室女座的一个椭圆星系),它和地球之间的距离大约在5500万光年,也就说是,一束光需要耗费至少5500万年,才能从M87传播到地球,因此这次拍摄到的黑洞实际上是5500万年前的景象。

此外这颗黑洞的质量也是相当惊人,大约是太阳质量的65亿倍,因此其事件视界的尺寸也是相当恐怖的,半径大约是海王星平均轨道半径的四倍多,所以这个黑洞完全可以把我们整个太阳系包进去(以八大行星为边界)。

而人类所使用的相机则是分布在世界各地的八台射电望远镜(分布地分别为:南极、智利、美国、墨西哥、西班牙等),利用相关技术可以等效出一台口径差不多是地球直径的望远镜,对这颗远在5500万光年之外的黑洞拍了一张照片(并且要注意一点,这个黑洞照片并不是立即得到的,而是经过了两年的时间才分析处理出来的,也就是说黑洞的拍摄时间是2017年四月份,直到今年2019年四月才正式发布)。

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恒星演化在理论上,我们说了黑洞的独特性质,那么在演化方面呢?它是凭空出现的吗?很显然,凭空出现是不可能的(量子力学先不谈),黑洞的出现一般都是从恒星演化而来。

而这个演化的关键就在于恒星的质量,恒星质量越大,那么演化后的天体就越恐怖。

黑洞的前世今生

以我们的太阳为例,它在衰老死亡后最终将变为白矮星(因为它的核心质量小于1.44倍太阳质量),而对于那些核心质量在1.44倍到3倍太阳质量之间的恒星,他们的衰老死亡后将变为中子星,质量再大的恒星就将成为黑洞。

霍金辐射最后还有一点没说,那就是著名的霍金辐射,是霍金教授在黑洞研究中最重要的成果之一。

在之前的讲述中,我们似乎把黑洞描述成了一个一毛不拔的铁公鸡,但实际上并不是这样。

黑洞的只是吝啬,你要它主要吐东西出来是不可能的,但在量子力学中,却有办法从外部悄无声息的偷点东西出来。

量子涨落在空间各处都机会发生,如果恰好发生在黑洞附近呢?虚粒子对在形成后,还未来得及湮灭,如果其中的一个负能粒子被黑洞吸入,那么另一个正能粒子就将逃离黑洞(这个过程被称为霍金辐射)。

而负能粒子进入黑洞后的体现,在外部观察中,就是黑洞的质量减少了,毕竟黑洞的无毛定理已经规定:对于一个黑洞,我们只能知晓它的质量、电荷和角动量等三个信息。

黑洞无毛定理本篇文章的内容到此结束。

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目前世界上跨距最大的桥梁及悬索桥吊桥

明石海峡大桥是连接日本神户和淡路岛之间跨海公路大桥,它跨越明石海峡,是目前世界上跨距最大的桥梁及悬索桥,桥墩跨距1991米,宽35米,两边跨距各为960米,桥身呈淡蓝色。

明石海峡大桥拥有世界第二高的桥塔,高达298.3米,仅次于法国密佑高架桥 (343米),比日本第一高大楼横滨地标大厦 (295.8米)还高,甚至可与东京铁塔及法国艾菲尔铁塔相匹敌,全桥总长3911米。

石海峡大桥第一次采纳1800MP级超高强钢丝,使主缆直径缩小并简化了连接构造,首创悬索桥主缆,这也是第一座用顶推法施工的跨谷悬索桥,由著名的法国埃菲尔集团公司承建。

大桥1988年5月动工,历时10年,耗资5000多亿日元,于1998年4月建成通车,其间经历了1995年1月17日的阪神大地震的考验。

阪神大地震的震中虽然距桥址仅4公里,但大桥安稳 无恙,只是南岸的岸墩和锚锭装置发生了轻微位移,使大桥的长度增加了约1米(大桥原设计长度为3910米,主跨距1990米)。

桥面有6车道,设计时速100公里,可承受芮氏规模8.5强震和百年一遇的80米/秒强烈台风袭击。

由于明石海峡大桥的建成,再加上原有的连接淡路岛和四国的大鸣门大桥,本州与四国在陆路上连为一体。

日本的明石海峡大桥是世界上最高、最长、造价最昂贵的悬索桥。

它共设有6条高速车道,将日本本土的繁忙都市——神户与日本南部的淡路岛紧密连接了起来。

但是,修筑这座大桥的最初构想并不乐观。

首先,它需要穿越台风走廊,因此必须要经受住时速290公里的台风的袭击。

其次,它不仅要横跨世界上最繁忙,也最危险的航道之一,还要经过一个世界重要地震地带的中心。

所有这一切使得建设工程迟迟都难以上马,但是最后一场灾难推动了这一项目的进行。

尽管如此,建设工程中也是困难重重,首先是桥基的选择地点就让设计人员大伤脑筋,随后是支柱整座桥梁的钢缆的问题,还有混凝土的问题,建设工程可谓问题层出不穷。

更糟糕的是,一场意想不到的地震使建设工作面临停顿的危险。

小孩有前世记忆,还能看到大人看不到的东西,

在民间一直有这样的传闻,说3岁之前的小孩是没有记忆的,小编也跟身边的朋友求证了一下,大家都表示3岁之前的事,完全没有印象。

但我们经常会听到很多人诉说,自己遇到的奇异怪事,例如有的小孩能说出,他们这个年纪不应该知道的事情,甚至还会看到他某些大人看不到的东西,有很多人都认为,因为孩子小煞气低,所以能看到大人们看不到的东西,还有人说,可能是小孩拥有前世的记忆,才会说出一些让人意想不到的事,那究竟小孩有前世记忆,还能看到大人看不到的东西,是真是假?盘点网友们诉说的奇异怪事为了搞清楚这种现象是巧合,还是另有内情,国外一位作家,在推特上分享了,他的孩子突然间说起的前世事情,结果许多网友纷纷分享,原本孩子突然说出关于前世记忆的事情,和看到大家看不到的东西,本来不是个案侦破纪实:下面就给大家摘录几条。

1、替我儿子盖棉被的时候他随口告诉我说他很久以前也活过一次,当时他叫Gerald,还有一个兄弟叫Cole,同时也是他的生意伙伴,他们一起死在一场车祸中。

大家一起来加入我今天夜晚睡不着的行列吧。

2、我们死掉的时候Cole真的很难过,因为他很爱我们的妈妈,不过我没有那么难过,因为我选了你来当我的新妈妈。

3、我儿子三岁的时候,圣诞节时去我前婆婆的家里,他回来后跟我说『我看到了爷爷,除了我以外没人能看到他,但是他很开心。

他爷爷在我怀孕前几个月就过世了,那整个夜晚我都开着灯。

4、当我儿子快要两岁的时候,还不太能讲出句子,但他会用单字像是『炸弹、爆炸、耳朵、耳鸣』那些我们根本不可能教他或他也还不可能学到的东西,还有他喜欢第二次世界大战时代的歌曲,这很奥秘……5、当我外甥3岁时,他跟我说看到一只狗在他的床边,我猜是在保护他。

他描述的狗,就跟我们家在他出生前那个春天不得不安乐死的狗一模一样,但是他从来没有看过那只狗的照片。

6、我家3岁小孩常常讲起她的朋友乔治,带着很好玩的帽子,喜欢吹泡泡。

那是她曾祖父,在她出生前10年就过世了,但她刚好跟他同一天生。

7、当我外甥4岁的时候,他看着巴黎铁塔的照片说『我永远不要去那里,他们就是在那里砍我头的』。

8、当我女儿2岁的时候,我在替她洗澡,但是只要有水碰到她的脸她就会开始失控。

她看着我说『我好怕,妈妈,我上一次就是淹死的』然后回头继续玩她的玩具。

9、有天我们正要出门,突然3岁儿子开始莫名其妙大发脾气,大声嚷嚷着「我不想要出车祸然后死掉」也因为这样延误了出门的时间,过了十几分钟之后突然就安静下来,也准备好要出门了,当我们出门之后就看到了家附近的路口有一场非常严重的车祸意外,而如果3岁儿子没有在家里发脾气的话,时间推算下来…我们会刚好经过这个路口遇上这场车祸…10、两年前,我跟我的儿子一起在翻我的毕业纪念册,他指着其中一张照片说"这个好像Nicolas喔!"我问他Nicolas是哪位,他说"就是在我衣柜里那个男生啊"。

11、我的女儿2岁的时候,有一次我在桌子底下发现她在看我丈夫当年的一本旧儿童书,她翻着书页,好像看得懂一样。

我问她在干嘛,她说,‘和奶奶在看书’丈夫的妈妈在她出生前两年就去世了。

那本书是她的。

关于这些奇异怪事,听听过来人如何说很多人都认为,关于这种玄学的事情,要宁可信其有不可信其无,本来但凡是抱有这种状态的家长,都还是对科学不了解,本来孩子之所以出现这种状况是有真相的,和所谓的"鬼神"之说不沾边,是孩子的大脑发育和体质导致的。

1、中枢神经异常导致出现幻听幻视越是年幼的孩子,大脑的各个器官发育程度越差,需要长时间的营养积累才干发育完全,所以在发育未完全的阶段下,或者是因为惊吓,刺激的真相,导致脑垂体分泌激素过多,就会导致孩子出现一些异常行为,常见的情况有,莫名哭闹不止,自言自语,看到或是听到一些莫名其妙的东西,亦或者出现梦游症。

这都是中枢神经异常导致的。

2、情绪刺激到了大脑颞叶区,出现幻听幻视大脑颞叶区,这是一个储存记忆,管理视觉听觉的部位,孩子年纪小,这个部位可能发育不完全,也可能是因为看到了一些可怕的场景,所以会导致这块记忆一直在浮现,就会引发孩子出现一些不正常的行为。

3、孩子的认知能力差,会出现概念性混淆,出现幻听幻视孩子年龄越小,认知能力越差,孩子的大脑里每天都会去努力记住各种画面,然后自己巩固这种画面,可能就会出现认知混淆,说出一些奥秘的话,被家人误解。

一般遇到这种情况,家长莫要紧张,第一时间让孩子休息出现这种情况,往往是孩子太累了,情绪太兴奋,或是身体疲惫,生病情况下导致的,所以家长一定要让孩子休息,缓解身体和大脑的疲劳,陪伴孩子给予孩子足够的安全感。

同时,对于年幼的孩子,要幸免让孩子接触到一些另孩子恐惧,胆怯的场景。

幸免孩子受到刺激,要多带孩子探究自然,发现不同的事物,开放孩子的思维模式,让孩子更加聪明。

由此可见,小孩有前世记忆,还能看到大人看不到的东西,这种说法是不靠谱的,没事还是要多了解一下科学,幸免造成不必要的恐慌。

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