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标题: 超弦理论第十五讲：离奇而又秘密黑洞是怎么来的？ [打印本页]

作者: 佳洁士 时间: 2022-12-30 10:53
标题: 超弦理论第十五讲：离奇而又秘密黑洞是怎么来的？
上文我们知道了在引力的作用下，时空是怎样弯曲的。今之文，我们将进入宇宙的最深处，去探究在广义相对论的框架下，黑洞是怎样形成的。

在爱因斯坦的广义相对论发表后没多久，德国闻名天文学家史瓦西便通过对于爱因斯坦相对论的学习，乐成地用这一个理论得到有关大质量天体附近的时空是怎样弯曲的精确图像。
通过数学方法的论证，史瓦西乐成地盘算出了了在广义相对论框架下，大质量高密度物体所产生的引力对于时间和空间的具体弯曲情况。

跟普通的简单多少形貌差异，史瓦西得到的是一种精确且具体的数学结果。它乃至可以大概为我们形貌在极小的区域范围内引力是怎样作用于物体的？
通过求解方程，史瓦西还揭示了一个广义相对论所带来的必然结果。假如大量的质量聚集在一个富足小的球状区域，质量除以半径凌驾某个特别的临界值。那么时空将产生剧烈的卷曲，全部的物体乃至包括光都不大概逃脱他引力的范围。这个方程的解便称为史瓦西解，而具体在天文上所产生的连光都跑不出去的奇妙星体，通过闻名物理学家惠勒的命名，我们便把它称为黑洞。

通过对于史瓦西解的进一步研究，我们可以发现这个奇妙的星体黑洞，具有一些很特别的性子。他固然拥有无穷的力量，但其作用范围却相对来说并不大，只有离他特别近的物体，才会被它拉扯进黑洞当中。
当范围离得比力远的时候，其最大的作用便是对于时空的影响。但假如是离黑洞比力近的话，其引力凌驾了物体所能承受的逃脱限度，那么不管这个物体怎样挣扎，其最终也无法逃脱被拉向黑洞中心从而扑灭命运。

举个例子来说，由于黑洞的引力富足强，假如一个人掉进黑洞的话，可不简简单单就是古代酷刑五马分尸的结果。在引力的作用下，我们满身的全部细胞乃至原子结构，都会在黑洞的作用下全部肢解。
但假如我们非常警惕，并不越过黑洞的视界，那么我们便有机会通过黑洞的时间膨胀效应去体验穿越时空的快感。此时的黑洞更仿佛一颗具有巨大质量的恒星，没什么好怕的。它固然具有无穷的力量，但对于我们来说，更像是一种韶光机器。

就目前的研究近况来说，黑洞在宇宙中广泛存在的证据已经越来越让人信服。固然我们不大概用望远镜直接在天空上发现黑洞，但通过一些特别天文现象，我们也可以发现黑洞存在的间接证据。比方在黑洞的作用下，在黑洞视界外的一些正常发光恒星，其外层的物质在落向黑洞的时候将加快到近乎光速。而在这样的速度下，这些物质会产生大量的能量。这些能量以热的情势辐射出去，产生一种我们人类可见的发光云团，通过一些可见光大概X射线的探测，我们便可以去了解这些物体掉落黑洞时其具体的过程。
而且，这仅仅是在黑洞边缘所产生的结果。至于说黑洞其内部中心结构的最深处究竟发生了什么，就算到了目前的21世纪，也没有人可以大概真正地弄清晰。有不少宇宙学家都认为黑洞的中心处存在着奇点。之以是命名为奇点，是由于在谁人最中心处，全部的宇宙规律都将失效，乃至连时间都不存在。

在最近的几十年里，研究黑洞的物理学家越来越多。甚职苄许多直接证据表明，我们银河系的中心便存在着一个巨大的黑洞。而在广袤的宇宙中，黑洞的存在更有大概是一种广泛现象。
而且，通过对于黑洞的研究，我们还可以对宇宙早期的性子以及其诞生的过程有所了解。比年来非常火热的宇宙大爆炸理论，便是在对黑洞的研究过程中渐渐产生并成熟的。

下一文，我们将简单地去了解一下有关宇宙诞生的过程
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