红圈城市占领后会出现实验室关卡
普通战役
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黑洞的讨论和研究 摘要：黑洞是现代物理学和天文学中研究的一个热点。本文详细讨论了黑洞的概念、形成过程、种类和性质以及特点，从而证实了黑洞的存在；研究了经典黑洞和量子黑洞；研究表明要确定一个黑洞只需知道其质量、电荷、角动量；讨论黑洞的目的就是为了供人们开发利用，因而文章也列举了几种探测黑洞的方法；最后是明确了研究黑洞重大意义。 关键词：恒星；黑洞；引力塌缩；视界半径 Black hole discussion and research Abstract: Black hole is a hot spot in modern physical and astronomical research.This thesis discussed the concept of the Black hole.the process of the formation,the type,the natune as weii as the characters in detail,thus confirmed that the Black Hole did exist.Thcs article also studied classical Black Hole and Quantum Black Hole.The research indicated that we can determine a Black Hole only need to koow mass,electric charge and angular momentum.The purpose to discuss the Black Hole is for dendopment and utilization.so the article also enumerate seueral methods of detecting a Black Hole. The great significance of studying the Black Hole is specified at the end of this alticle. Key words: Star, Black hole, Gravitation Collapse, Hohzon Radius.
黑洞形成过程 黑洞(Black hole)是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种超高质量天体，由于类似热力学上完全不反射光线的黑体，故名为黑洞。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后，发生引力坍缩产生的。黑洞的质量极其巨大，而体积却十分微小，它产生的引力场极为强劲，以致于任何物质和辐射在进入到黑洞的一个事件视界(临界点)内，便再无力逃脱，就连传播速度最快的光(电磁波)也逃逸不出。 当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢)，由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于施瓦氏半径)，质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出——“黑洞”就诞生了。 通常恒星的最初只含氢元素，恒星内部的氢原子时刻相互碰撞，发生聚变。由于恒星质量很大，聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡，以维持恒星结构的稳定。由于聚变，氢原子内部结构最终发生改变，破裂并组成新的元素——氦元素，接着，氦原子也参与聚变，改变结构，生成锂元素。如
此类推，按照元素周期表的顺序，会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成，直至铁元素生成，该恒星便会坍塌。这是由于铁元素相当稳定，参与聚变时不释放能量，而铁元素存在于恒星内部，导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡，从而引发恒星坍塌，最终形成黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，就再不能逃出。跟白矮星和中子星一样，黑洞可能也是由质量大于太阳质量好几倍以上的恒星演化而来的。 根据现在的科学理论所研究出来的结果，黑洞是可以吞噬一切的，但黑洞并不能吞噬如此多的物质，黑洞会释放一部分物质，射出两道纯能量——γ射线。当黑洞遇到黑洞，互相吞噬，或许说成融合比较妥当。
黑洞有关高考单选题 2015年11月26日，一个黑洞国际研究小组宣布，他们观测到了一次黑洞吃“太阳”(宇宙中的某恒星)的罕见天文现象。此过程中黑洞喷流的能量相当于太阳向外喷发1000万余年的能量。据此回答下列问题。 1．下列说法正确的是 A．黑洞不属于天体B．太阳属于行星 C．黑洞吃“太阳”不可信 D．太阳向外喷发的能量来源于核聚变 2．关于太阳对地球的影响，说法正确的是 A．黑洞吃了“太阳”，地球也会毁灭 B．太阳对地球的影响都是有利的 C．太阳向外喷出巨大的能量时可能对地球带来不利影响 D．太阳对地球影响不大 3．近日，中国公布引力波探测路线图，“太极计划”将探测黑洞奥秘，推测与引力波最类似的是 A.彗星 B.行星 C.行星际物质 D.卫星 4．下列关于宇宙的认识正确的是 ①宇宙是由各种形态的物质构成，是在不断运动和发展变化的 ②宇宙中可能有目前人类还不了解的物质形态 ③白矮星、中子星、黑洞等都是宇宙中物质的存在形式 ④“日心说”是科学的，说明人类对宇宙的认识是不断加深的 A．②③④B．①③④C．①②④D．①②③ 公元前28年，史籍曾记载“日出黄，有黑气大如钱，居日中央”。据此回答下列各题。
5．“黑气”是指（） A．黑洞B．耀斑C．黑子D．带电粒子 6．此现象发生在太阳的 A．光球层B．色球层C．日冕层D．太阳内部 7．此现象明显增多时，地球上相应的变化有（） A．南极冰山融化速度加快 B．地球上火山地震频发 C．南极上空臭氧空洞范围明显扩大 D．无线电短波通讯受强烈干扰 参考答案 1．D 2．C 【解析】 1．组成宇宙的物质称为天体，所以黑洞也属于天休，A错；太阳属于恒星，B错；黑洞吃“太阳”指的是黑洞吞噬宇宙中的某一颗恒星，是研究小组观侧到的，可信，C错。太阳向外喷发的能量来源于核聚变，D正确。 2．太阳对地球的影响表现在两方面，太阳辐射对地球的影响主要是有利影响，太阳活动对地球的影响主要是不利影响，故B错误。黑洞吃的“太阳”非太阳系中的太阳，所以地球不会毁灭，A错。太阳向外喷出巨大的能量时，可能是太阳活动爆发，所以可能对地球带来不利影响，故C正确。太阳是地球上生命得以延续的必要条件之一，所以太阳对地球影响大，D错。 3．C 【解析】
黑洞的简单介绍 摘要：黑洞，是20世纪以来的一个一直热门的研究课题，但是由于黑洞的不可直观性，使得许多关于黑洞的理论还只是建立在推论与猜想上。关于黑洞，在本文中我主要简单介绍了一下关于黑洞的形成(即黑洞是由一些足够大的星体不停坍缩而形成的),黑洞的视界及内部的奇点（奇点量子效应），和黑洞的消亡。 关键词：黑洞坍缩视界奇点量子效应 序言 根据科学家们的推算，宇宙大爆炸大约发生在137亿年以前。宇宙大黑洞，是一个从爱因斯坦建立广义相对论以后最重要的物理理论结果，也是现在唯一一个可以统一相对论和量子理论，同时又可以使人类在对物理极至理论的探索道路上继续迈进的一种星体。黑洞是神秘的，说它神秘是因为：黑洞是位居宇宙空间和时间构造中的一些深不见底的类似井状的东西，具有极大的吸引力，包括光在内的任何物体都无法逃脱被吸入的命运。这就使得人们对于黑洞的研究变得异常困难：它既不向外散发能量，也不表现出任何形式的能量，人们根本无法看到它。因此，人们对于黑洞的研究就象是对一种看不见的东西进行研究。我这这篇文章的目的就是为大家介绍一下黑洞的形成，黑洞的视界及黑洞内部的奇点，以及黑洞的消亡。对于研究黑洞，我认为这是必须了解的。 一黑洞的形成 早在1795年，法国的天文学家、数学家和物理学家拉普拉斯就曾指出，在一个质量足够大的星球表面，光线是不可能逃出去的。按照牛顿引力理论，每个星体都有一定的逃逸速度。地球
的逃逸速度就是所谓第二宇宙速度，大约是11公里／秒。对质量大而体积小的天体来说，这个逃逸速度可能大于光速。在这种情况下，星体发的光也不能发射到远处去。因而，在外部看来，它就是一个不发光的天体。可以称它为牛顿理论中的黑洞。不过，我们已经知道，牛顿的引力理论在原则上是不能处理光的问题的，我们不能轻信这个结果。 广义相对论中依然存在无限引力坍缩的过程。设想一个人正站在发生坍缩的星体表面。他持有一盏强大的灯。在坍缩之前，引力场还很弱，他的灯光可以向四面八方发射出去。光线大体都沿着直线传播。当恒星开始坍缩后，质量逐渐集中到越来越小的范围之中。当恒星的尺度减小时，它的表面引力就变得越来越大，引起光线变曲。最初，只有那些在水平方向的光线才有明显弯曲，这些被弯曲的光线并没有发射出星体，而是折回到星体表面。坍缩继续下去，灯的光线将越来越收拢。最后，所有的光线都不再能逃离星体表面。我们说，这是恒星缩小到它的“视界”之内了。落进视界之内的任何东西，都不可能再被外界的观测者看到。这就形成了黑洞。 “视界”就是黑洞的表面。质量为十个太阳质量的恒星，它的视界半径约为30公里。也就是说，当这种恒星坍缩到半径约30公里的大小时，就开始成为黑洞。任何进入视界的东西，都不可能再出来。而且，当一颗坍缩的星，收缩到自己的视界之内以后，就再也没有任何物理过程可以阻止住它进一步的坍缩。它必将无限的坍缩下去，最终变成一个点，在这个点上许多量都变成无限大，所以它叫做“奇点”。 在坍缩过程中，星体越来越暗，因为能逃出去的光越来越少。恒星变暗的过程是极其快的。一颗质量为十个太阳质量的星体，在开始坍缩后约百分之一秒，就几乎完全看不见了。 通常，黑洞是无法被发现的，但是也有例外：如果在它附近有气团，则会产生飞向黑洞的气流，于是气流也暴露了黑洞的位
序号：1001 浅谈黑洞 姓名 法学院18中队国经3班2220183030303 摘要：本文介绍了有关黑洞的一些问题,包括黑洞的形成，黑洞的有趣现象等；主要详 细地介绍了霍金关于黑洞的观点以及新理论。2004年7月21日，英国传奇科学家斯蒂芬·霍 金教授宣布他对宇宙黑洞的最新研究结果。虽然霍金的新理论还有待证实，但是它的提出标 志着对黑洞认识的一大进步。人们相信黑洞的存在，期待着有一天能够彻底破解黑洞之谜。 关键词：黑洞新理论霍金 一、黑洞的形成和有关黑洞的几点常识 自上世纪60年代以来，天文学家已获得证据，某些星系能发射极强的电磁辐射，这种 辐射是由被吸入星系中心黑洞的旋涡状物质引起的。天文学家此次的观测证实了这一论据： 恒星在被黑洞撕裂前，其中的气体被加热到数百万摄氏度，导致产生了X射线暴，这个过 程中释放出的能量与一次超新星暴发相当[1]。那么，黑洞是怎么形成的呢？ （一）黑洞是怎样形成的 1、黑洞的概念 黑洞是理论预言的一种天体，空间的强引力区域，其脱离速度等于光速，因不会有光辐 射逸出而得名。其基本特征是：具有一个封闭的视界，外来的辐射和物质可以进入视界之内， 而视界内的任何物质都不能跑到外面。视界就是黑洞的边界。观测表明，在某些星系的核心 可能有质量为108-109太阳质量的大型黑洞。迄今为止还没有直接寻找到黑洞。[2] 2、黑洞的产生过程 想象一颗具有10倍太阳质量的恒星。在它的大约10亿年寿命的大部分时间里，该恒 星在其中心把氢转化成氦而产生热。释放出的能量会产生足够的压力，以支持该恒星去抵抗 自身的引力，这就产生了半径约为太阳半径5倍的物体。从这种恒星表面的逃逸速度大约是 每秒1000公里。也就是说，一个以小于每秒1000公里的速度从该恒星表面点火垂直上升的 物体，会被恒星的引力场拖曳回到表面上来，而具有更大速度的物体会逃逸到无穷远去。 当恒星耗尽其核能，那就没有东西可维持其向外的压力，恒星就由于自身的引力开始坍 缩。随着恒星收缩，表面上的引力场就变得越来越强大，而逃逸速度就会增加。当它的半径 缩小到30公里，其逃逸速度就增加到每秒30万公里，也就是光的速度。从此以后，任何从 该恒星发出的光都不能逃逸到无穷远，而只能被引力场拖曳回来。根据狭义相对论，没有东 西可能比光旅行得更迅速。这样，如果光都不能逃逸，别的东西就更不可能。 （二）最古老的黑洞 2004年6月，美国科学家称，他们发现了距地球非常遥远的星系中的一个古老的黑洞， 形成时间在127亿年前，即在形成宇宙的大爆炸之后大约1亿年。因此科学家为之惊奇，它 如何在如此“短暂”的时间内，就聚集了如此大量的物质成为黑洞。 这个黑洞是科学家迄今所知的最古老的黑洞，科学家将它命名为Q0906＋6930，它的重 量是银河系所有恒星的总和，体积大到装下我们1000个太阳系还有余。领导该项研究的美 国斯坦福大学天文学副教授罗杰·罗马尼说：“这个黑洞在宇宙还十分年轻时就形成了，而且 它的巨大体积，很让我们吃惊。像这样巨大的黑洞很少见。”
第291节：黑洞 学生：看到这个题目，就联想到天文学那个“黑洞”。 老师：天文学说的“黑洞”，就是这样一种天体,特点是： 1.引力极强，吞噬所有靠近它的物质。它的引力场是如此之强，强到吞噬包括光在内的任 何东西，任何物质一旦掉进去，就再不能逃出。 2.有“隐身术”，人们无法直接观察到它。黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢？ 答案就是：弯曲的空间。我们都知道，光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论，空间会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但走的已经不是直线，而是曲线。在黑洞周围，空间的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有一部分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以，我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一样，这就是黑洞的隐身术。 股价中也有黑洞和隐身术。一段强劲的牛市，当它牛气冲天，牛得不能再“牛”时，“黑洞”也就“隐”在其中了。这个“黑洞”吞噬着敢于继续做多的力量，任何资金推进股市后就像消失了一样，不能推动股价继续上升。K线图上找不到“黑洞”，它“隐藏”在成交量柱体图中，人的肉眼能观察到“黑洞”却视而不见。怎么会“视而不见”呢？因为那里的空间已经被“扭曲”了，强大的市场引力把牛市后面的“更牛”的“光芒”，通过弯曲的空间绕过“黑洞”前。 股价长期上涨后，成交量柱体图与5日均量线、60日均量线之间的空穴，称为“黑洞”。 图291-1 （图291-1）中，成交量柱体图与5日、60日量均线的空穴只有两个，这就是“黑洞”，隐藏在成交量柱体图中，还不太好找。不过，它的图形是明确的，没有异议的。在两个“黑洞”上拉出“天线”，就是C天线和D天线。现在我们沿着天线到K线去看看，见（图291-2）。
宇宙中的黑洞 教学难点：生成黑洞的机理 授课内容：宇宙中的黑洞 课后讨论： 1．历史上科学家对黑洞是怎样预言的？根据是什么？ 2．黑洞家族都有哪些成员，各有什么特点？ 3．探测黑洞的主要方法有哪些？ 4．目前已初步探测到哪些可能是黑洞的天体？ 5．通过上网浏览搜集关于“超级大黑洞”的报道资料，你从这些资料能够得 出怎样的认识和推断？ 6．通过上网浏览和查阅文献，归纳克尔黑洞的资料 黑洞物理学是用物理方法研究黑洞的形成、结构及其运动规律的一门新兴学科，是 天体物理学的一个分支。对黑洞的研究、探讨不论对物理学还是天文学都具有重要意义。 1．科学家的预言 黑洞早在18世纪就已提出，直到本世纪70年代才开始了广泛而富有成效的研究。 (1). 拉普拉斯预言的黑洞 1798年，法国天文学家皮埃尔·西蒙·马奎·德·拉普拉斯（1749～l827年）提出： 一个密度如地球而直径为太阳550倍的天体，通过引力的吸引作用，可以将全部光线捕获，成为不可见的天体，成为人们看不见的“黑洞”。拉普拉斯的预言，初看好像很“离奇”，其实它是建立在牛顿经典力学基础上的，可以用中学物理知识来加以理解。 我们知道，要想使人造地球卫星能绕地球运行，它的发射速度必须至少达到1V =R GM =7.9公里／秒，其中G 为引力常数，M 为地球质量，R 为地球半径。V 1通常称为“第一宇宙速度”。如果发射速度小于V 1，卫星就会被地球引力吸回地面。如果我们想使飞船脱离地球，那么火箭发射速度必须至少达到2V = R GM 2=l1.2公里／秒，通常称为“第二宇宙速度”。根据这个道理可以推测：如果一个天体，其质量很大而半径很小，则它的“表面脱离速度”就可达到光速；也就是说，连从它表面发射的光也要被引力吸住而跑不出去，那么其它运动物体也都跑不脱。这个天体就是黑洞。 (2). 史瓦西预言的黑洞 广义相对论预言，一定质量的天体，将对周围的空间产生影响而是使他们“弯曲”。弯曲的空间会迫使其附近的光线发生偏转。例如太阳就会使经过其边缘的遥远星体光线发生1.75弧秒的偏转。由于太阳的光太强，人们无法观看太阳附近的情景。1919年，一个英国日全蚀考察队终于观测到太阳附近的引力偏转现象，爱因斯坦因此成了家喻户晓的“明星”。 爱因斯坦创立广义相对论之后第二年（1916年），德国天文学家卡尔·史瓦西（1873～ 1916年）通过计算爱因斯坦方程后预言：如果将大量物质集中于空间一点，其周围会产
“黑洞” “黑洞” 文/贾睿 贡涵被推搡着到后战区，一脸茫然的看着陌生的表格....... “这个我没练过吧？”贡函一脸无奈的望着我。我拍了拍他的肩说，：“既然上面写了呢，你就上吧。”她瞪大了眼睛，可是时间不等人马上就要比赛了。他摸了摸头，无奈地站好队。这轮我们比推小车，我打头阵首当其冲和曾云强两人配合，我双手撑地，交替的在前面“飞奔”，为队里赢得了先机。回来正想着这次稳赢了，后面的队友也十分给力。眼看着事情发展十分顺利，到了贡涵他们那组该发生的事情总该还是发生了。贡涵与陈诺两人，先慢慢摆好动作，只见贡涵，双腿微曲，两腿之在承诺有力的双臂上往回爬。它爬得极慢，两只“爪子”一下......一下地向前挪动一边还笑着，不时在漆盖点地。周围的班级马上就超过了我们，我急得团团转，赶忙跑到旁边去指挥。但可能是因为贡涵体重太重的缘故他们还是十分的慢，直到周围的班级全都来回走完了贡涵他们组依然在半途上，都快到终点了，竟然还摔了个狗吃屎。他一边爬起来，一边扭曲的表情说：“放了我吧，我真的不会啊。！”他像极了雨后将渴死的蚯蚓在地上挣扎，最后一步一步跪到了终点。看的我心里真不是滋味儿，周围的同学都说他是“游戏黑洞”这一场比赛就败在他的手里了。 是的，他也许真的是游戏黑洞，但是他的一句话是我想起了什么，
十分惭愧。 他站起来两手一挥打抱不平道：“我是‘游戏黑洞’，那你们那些安排我上场三次人呢？你们是什么？是‘班级黑洞’吗？这些能全怪我吗？”听了这话，本来气愤的我沉默了的确再安排名单之时，我并没有考虑到贡涵的身体素质和他的体重，只是安排好名单之后就把他往那一丢，发给老师，然后则不问津的人是我。就像“魏则西事件”中那些“”有关部门”一样，虽然百度广告公司有责任，但是有关部门因为审查工作不到位，导致这种人才两空的事件。也许是一种“社会黑洞”吧。所以每个人必须从自己做起，以全心全意之心干好每一件事情，以防制造各种黑洞。 仰望天空，似乎看到一个巨大的黑洞想要吞噬我们，有人就此堕落......有人则砥砺前行！ 评：一场运动会，我们看到了美好，合作，团结，不抛弃，不放弃，我们也看到了不足，抱怨，放松。喜欢束可越的成长，原来这身班服你并不嫌弃，只是你嘴上不说。喜欢贾睿的反思，遇到困难，遇到了委屈，还是学会从自己身上找问题，这样的气度是可以做班长了。
宇宙起源于大爆炸，但是从两个巨大黑洞开始 Steve DING 卡丁 现在的宇宙起源理论 宇宙是广袤空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。目前，目前学术界影响较大的“大爆炸宇宙论”是1927年由比利时数学家勒梅特提出的,他认为最初宇宙的物质集中在一个超原子的“宇宙蛋”里,在一次无与伦比的大爆炸中分裂。后来，霍金在《时间简史》中，推广了黑洞和宇宙起源于奇点和大爆炸的理论。成为了目前大学和社会的主流理论。 宇宙开端前时间无意义。时间是绝对的，时间从无限的过去向无限的将来流逝。大家可以有个共识，时间总是有比它更前的时间。 1915年爱因斯坦提出他的革命性的广义相对论。在该理论中，空间和时间不再是绝对的，不再是事件的固定背景。相反地，它们是动力量，宇宙中的物质和能量确定其形状。它们只有在宇宙之中才能够定。后来，普朗克从微观上，提出了量子理论。在最微小的尺度，量子不可测。“宇宙开始以不断增大的速率膨胀”，霍金说，上述两个理论的结合预言，“在这个称作暴胀的时期，微小的起伏会发展，导致星系、恒星以及宇宙中所有其他结构的形成。” 哈勃发现星系飞离我们。恒星并非均匀地分布于整个空间。最重要发现：宇宙在膨胀。宇宙膨胀是20世纪或者任何世纪最重要的智力发现之一。而且，最近的观察发现，宇宙的膨胀是加速的。 宇宙膨胀是20世纪或者任何世纪最重要的智力发现之一。它转变了宇宙是否有一个开端的争论。如果星系现在正分开运动，那么，它们在过去一定更加靠近。如果它们过去的速度一直不变，则大约150亿年之前，所有星系应该一个落在另一个上。这个时刻是宇宙的开端。 荧幕上看到的雪花的百分之几就归因于这个微波背景 早期非常热和密集状态遗留下的辐射是对这个背景的仅有的合理解释。随着宇宙膨胀，辐射一直冷却下来，直至我们今天观察到它的微弱的残余。 当宇宙处于普朗克尺度，必须考虑量子理论 在早期宇宙中的非常强大的引力场中，广义相对论崩溃了，必须用一个更完备的理论来取代它。因为广义相对论没有注意到物质小尺度结构，而后者是由量子理论制约的，所以人们预料总要进行这种取代。在通常情况下，因为宇宙的尺度和量子理论的微观尺度相比较极为巨大，所以是否取代无所谓。但是当宇宙处于普朗克尺度，也就是1千亿亿亿亿分之一米时，这两个尺度变成相同，必须考虑量子理论。 以上是目前的大爆炸理论。由于有观测到的证据不断出现，基本都能合理解释大爆炸理论。但是对宇宙起源问题，我认为有更好的解释。而且，对宇宙最后循环和归属，都没有很好的说明。下面，我提出自己的观点： 宇宙起源于大爆炸，从一个奇点开始是悖论。 如果宇宙起源于一点，无论从这个奇点的组成，粒子形态，力的状态都没有合理解释。只
黑洞 贪婪的黑洞原本是恒星 实际上，黑洞概念的提出已经有200多年了。1783年，英国人约翰·米歇尔（John Michell）第一个提出丰在质量足够大并足够紧密的恒星——它的引力是如此强大，以致连光线都不能逃逸。几年后，法国科学家皮埃尔-西蒙·德·拉普拉斯（Pierr—Simon de Laplace）也在他的《世界系统》一书中提出了和米歇尔类似的观点，但非常有趣的是，此书的第三版和以后的版本中再也不提此事了，或许他觉得这个想法过于荒诞了。在一个多世纪以后，德国的天文学家卡尔·施瓦西 (Karl Schwarzschild)于1916年求解出了爱因斯坦广义相对论方程的第一个严格解。这个解预示可能存在一类巨大天体，这就是60年代后人们所称的“黑洞”。第一次“看到”黑洞是在1971年，那时通过1970年12月12日美国发射的小型天文卫星“自由号”(Uhuru)，发现了一个来自天鹅座区域的很强的x射线脉冲源，它被命名为天鹅座x-l，这是第一个被具体确认的黑洞。从那以后，黑洞变成了天体物理学的热门课题。今天，我们对黑洞的形成过程已有很多了解，简单地说，黑洞是质量巨大的恒星在超新星爆发后坍缩(即自身极强烈的收缩)而成的。我们可以把黑洞想像成一个巨大的“磨碎机”，它把吸进的物质磨碎。它的中心被称为“磨碎点”，也就是所谓的“奇点”。在此“奇点”，科学定律和我们预测未来的能力都失效了。黑洞的边界被确为“视界”，这是一个有去无回的界面，只要跨过这一界面就落入了黑洞的内郡。不过假设有人不幸掉进去的话，他首先看到的是被黑洞捕获的光线，而且这些光线呈螺旋状进入引力旋涡。 逐渐展露面目的黑洞 人们猜想包括银河系在内的众多星系的中心区域都有许多黑洞。有许多迹象都支持这种猜想。我们可以观测到，太空中有一些物质围绕一个中心极快地旋转，这表明存在一个引力巨大的引力中心——黑洞。而黑洞及其伴星发射的X射线辐射则将研究带到了更清晰的层面。第一个落网的黑洞是天鹅座X-1，它的质量是太阳的6倍，距地球8000光年。这个黑洞的伴星是一个质量超过太阳20倍的蓝超巨星，它发射的气体尘埃形成一个称为“吸积盘”的气体圆盘，正是这个吸积盘表明了黑洞的存在。 在我们的银河系内，其他一些天体也已呈递了表明自已黑洞身份的证书。例如，距地球8000光年的AO620-00和尚未测出距离的GX339-4，与麦哲伦云毗邻的两个天体LMCX-l和LMCX-3等。其他河外星系中同样发现了可能的黑洞，它们以每秒千万公里的速度吸进星际气体并喷出强大的射流。 目前已知的保持最高纪录的黑洞是质量超过太阳50亿倍、位于室女座的M87星系。在这个黑洞面前，我们的星球简直是轻如鸿毛。 许多星系的核心都可能隐藏着相当数量的黑洞，如同银河系的核心那样，那里是许多年老恒星的共同坟墓。一个有待验证的黑洞是人马座A，它是一个双星系统，而且应该有一个巨大的吸积盘，并能发射巨大的能量。它虽然还不敢与M87星系的实体竞争，但也非同小可——其质量可能是太阳的350万——500万倍。 跳舞的恒星
浅谈黑洞 摘要：本文介绍了有关黑洞的一些问题,包括黑洞的形成，黑洞的有趣现象等；主要详细地介绍了霍金关于黑洞的观点以及新理论。2004年7月21日，英国传奇科学家斯蒂芬·霍金教授宣布他对宇宙黑洞的最新研究结果。虽然霍金的新理论还有待证实，但是它的提出标志着对黑洞认识的一大进步。人们相信黑洞的存在，期待着有一天能够彻底破解黑洞之谜。 关键词：黑洞新理论霍金 一、黑洞的形成和有关黑洞的几点常识 自上世纪60年代以来，天文学家已获得证据，某些星系能发射极强的电磁辐射，这种辐射是由被吸入星系中心黑洞的旋涡状物质引起的。天文学家此次的观测证实了这一论据：恒星在被黑洞撕裂前，其中的气体被加热到数百万摄氏度，导致产生了X射线暴，这个过程中释放出的能量与一次超新星暴发相当。[1]那么，黑洞是怎么形成的呢？ （一）黑洞是怎样形成的 1、黑洞的概念。 黑洞是理论预言的一种天体，空间的强引力区域，其脱离速度等于光速，因不会有光辐射逸出而得名。其基本特征是：具有一个封闭的视界，外来的辐射和物质可以进入视界之内，而视界内的任何物质都不能跑到外面。视界就是黑洞的边界。观测表明，在某些星系的核心可能有质量为108-109太阳质量的大型黑洞。迄今为止还没有直接寻找到黑洞。[2] 2、黑洞的产生过程。 想象一颗具有10倍太阳质量的恒星。在它的大约10亿年寿命的大部分时间里，该恒星在其中心把氢转化成氦而产生热。释放出的能量会产生足够的压力，以支持该恒星去抵抗自身的引力，这就产生了半径约为太阳半径5倍的物体。从这种恒星表面的逃逸速度大约是每秒1000公里。也就是说，一个以小于每秒1000公里的速度从该恒星表面点火垂直上升的物体，会被恒星的引力场拖曳回到表面上来，而具有更大速度的物体会逃逸到无穷远去。 当恒星耗尽其核能，那就没有东西可维持其向外的压力，恒星就由于自身的引力开始坍缩。随着恒星收缩，表面上的引力场就变得越来越强大，而逃逸速度就会增加。当它的半径缩小到30公里，其逃逸速度就增加到每秒30万公里，也就是光的速度。从此以后，任何从该恒星发出的光都不能逃逸到无穷远，而只能被引力场拖曳回来。根据狭义相对论，没有东西可能比光旅行得更迅速。这样，如果光都不能逃逸，别的东西就更不可能。 （二）最古老的黑洞 2004年6月，美国科学家称，他们发现了距地球非常遥远的星系中的一个古老的黑洞，形成时间在127亿年前，即在形成宇宙的大爆炸之后大约1亿年。因此科学家为之惊奇，它如何在如此“短暂”的时间内，就聚集了如此大量的物质成为黑洞。 这个黑洞是科学家迄今所知的最古老的黑洞，科学家将它命名为Q0906＋6930，它的重量是银河系所有恒星的总和，体积大到装下我们1000个太阳系还有余。领导该项研究的美国斯坦福大学天文学副教授罗杰·罗马尼说：“这个黑洞在宇宙还十分年轻时就形成了，而且它的巨大体积，很让我们吃惊。像这样巨大的黑洞很少见。” 黑洞是人类肉眼无法看见的，科学家只能通过测量它附近发射出的X射线和伽马射线，来确定它的存在，并测量它对位于它附近的星体的引力效应来确定它的质量。但是这个巨大
世界黑洞之谜_巨大黑洞形成之谜 黑洞是宇宙中最神秘的天体。上个世纪60年代，科学家从理论上提出，在星系的中心应该存在超大型的黑洞，它们的质量同太阳相比，要大几百倍到数十亿倍!可是，在美国的哈勃太空望远镜升空之前，人们并没有直接观测到巨大黑洞存在的天文数据。 自从1990年哈勃太空望远镜升空并开始运转后，它在数个星系的中心都发现了高速旋转的气体，这让科学家十分兴奋，因为他们得到了计算天体质量的“钥匙”。天体在公转的时候，都要满足开普勒定律。根据开普勒定律，天体旋转的速度与质量的平方根成正比，与旋转半径的平方根成反比。因此，观测天体的旋转速度和旋转半径，就能求出天体的质量。利用开普勒定律，科学家计算后发现，在星系中心高速运动的气体所围绕的区域中，正是理论上所预言的超大型黑洞的藏身之处。 比如在M87星系中心直径15光年内的区域里，包含了太阳质量30亿倍的天体。在另一个星系的中心半径300光年内的区域里，包含着太阳质量20亿倍的天体。显然，这些天体都属于超大型黑洞。 最近的一个新发现更让科学家激动不已。科学家利用由10台射电天文望远镜组成的列阵天文观测，在距地球2.6亿光年远的仙女座星系的中心，他们发现了黑洞吞噬物质所产生的射电。追溯射电的源头，可以发现这个源头在以1.05光年为周期，以长轴在0.3光年左右的椭圆轨道绕着另一个天体旋转。科学家可以根据轨道的周期和椭圆轨道的形状来估算两个天体的质量。结果他们发现，两个天体的质量之和是太阳的100亿倍!在直径只有约1光
年的狭窄空间中，存在这么大的质量的天体，科学家只能认为，这两个天体都是黑洞。这是世界上首次发现两个超大型黑洞像双星那样近距离共存。 科学家预计，这两个黑洞将在1万年后合并。地球绕太阳旋转而没有落入太阳里，是太阳的质量还不够大，地球的角动量能够保持，因此可以持续公转。但是，如果绕着如黑洞那样大质量的天体旋转，两个天体之间的引力波十分强大，会导致两个天体的角动量减少，于是两个黑洞会逐渐地靠近，最终一个把另一个“吞食”掉。 那么，如此巨大质量的黑洞是怎么形成的?太阳这样的普通恒星可以通过星云凝集形成，可是超大型黑洞却似乎无法从这种方式中诞生。科学家为它们的诞生之谜不断地探寻着。 来自星暴星系? 超大型黑洞的形成需要庞大的质量，因此它也许是由许多小黑洞聚集而成的。从这个思路考虑，一些科学家提出，超大型黑洞是由星暴星系产生的。 很久以来，天文观测表明，在星系合并和相互作用的地方，经常出现大的恒星形成星暴。最近人们认为，即使两个星系不舍并，靠得很近的星系之间的相互作用也能使星系旋转不稳定，导致气体如漏斗般向核心聚集，点燃了围绕核心的星暴。所谓的星暴星系正是大量恒星正在快速诞生的星系。普通的星系比如银河系也形成恒星，但是形成的速度很慢。而在星暴星系中，恒星的形成是非常剧烈的。 星暴星系以迅猛的速度产生新星，同时又以迅猛的势头引起超新星爆发。最终，产生了大量的太阳质量级别的黑洞。这些黑洞再集合周围气体，变成质量更大的黑洞。科学家推测，这些距离很近的黑洞有可能会互相合并，形成巨大的黑洞。 星暴星系有足够的物质来形成超大型黑洞。但是很可惜，根据目前的理论计算，这样的
银河系中心发现巨型气体云团或将坠入黑洞 天文学家们日前观测到在我们银河系的核心部位有一团巨大的气体云正盘旋下落，即将坠入一个超大质量黑洞之中。 研究显示当这团气体云下落时它将被撕碎并被逐渐吞噬 这是一系列来自欧洲南方天文台甚大望远镜拍摄的图像，可以看到近几年内这团 气体云呈现不断的加速状态 尽管科学家们原先就早已知道黑洞会吞噬其周遭的物质，但是这仍然是科学家们首次目睹黑洞吞噬此类气体云的场景。 当气体云被撕开时，黑洞周围的区域将会变得异常明亮，这给了天文学家们一个机会去更好地进行观察。《自然》杂志上一篇文章预计这种壮观景象大约将会在2013年发生。 研究人员使用欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT)进行观测之后得出结论，尽管这团气体云体积巨大，但是其质量仅有大约地球的三倍左右。他们已经探测到这团气体云呈现压扁椭圆形状的运行轨道，并且估算出它在过去7年间运行速度已经加速了一倍，现在的速度是每秒2350公里。到2013年年中，这团气体云
将下落到距离黑洞不足400亿公里的区域。 银河系核心区域存在一个超大质量黑洞，天文学家称之为人马A，它距离地球约2.7万光年，质量约为太阳的400万倍。黑洞是一类特殊的天体，它拥有引力视界，这是一道生死界限，任何物质一旦跨入黑洞视界边界都将无法逃脱。但在视界之外则是旋转下落的大量物质，有点像是打开塞子之后的水池。对于天文学家们而言，这是一片宁静却知之甚少的区域。 但是这种宁静即将被打破，因为这片气体云正在高速下落，即将接近边界。由于气体云分子之间的引力非常弱，无法像恒星那样形成一个球体，当它逐渐靠近黑洞时，在强大的引力作用下它将会被逐渐拉长。 论文第一作者德国马普太空物理学研究所的史蒂芬·格里森(Stefan Gillessen)说：“在科幻作品中我们已经很熟悉了这样一种说法，那就是当宇航员接近黑洞时会被严重拉伸，就像意大利面那样。”他说：“但我们现在将可以直接目睹这一过程，这片新发现的气体云即将经历这种过程。它毫无幸存的机会。” 据估计，将有一半的气体云被黑洞吞噬，其余的另一半则会被弹回宇宙之中。但是这一激烈的过程将为地球上的人们提供一次难得的机会一窥这一距离我们最近的黑洞的秘密。气体云下落时产生的剧烈加速将产生高能X射线辐射，这将帮助天文学家们加深对这一银河系中央黑洞性质的了解。正如加州大学洛杉矶分校的天文学家马克·莫里斯(Mark Morris)在《自然》杂志撰文中缩写的那样：“到时候一定会有很多望远镜等着看热闹的。”(晨风)