黑洞
黑洞
黑洞是一种引力极强的天体，就连光也不能逃脱。当恒星的史瓦西半径小到一定程度时，就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。这时恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。由于黑洞中的光无法逃逸，所以我们无法直接观测到黑洞。然而，可以通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在。黑洞引申义为无法摆脱的境遇。2011年12月，天文学家首次观测到黑洞“捕捉”星云的过程。
黑洞热力学，或称作黑洞力学，是发展于1970年代将热力学的基本定律应用到广义相对论领域中黑洞研究而产生的理论。虽然至今人们还不能清晰地理解阐述这一理论，黑洞热力学的存在强烈地暗示了广义相对论、热力学和量子理论彼此之间深刻而基础的联系。尽管它看上去只是从热力学的最基本原理出发，通过经典和半经典理论描述了热力学定律制约下的黑洞的行为，但它的意义远超出了经典热力学与黑洞的类比这一范畴，而将强引力场中量子现象的本性包含其中。
产生过程
黑洞[1-2]的产生过程类似于中子星的产生过程；恒星的核心在自身重力的作用下迅速地收缩，塌陷，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星体，同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞[3]情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的力量，使得
黑洞
任何靠近它的物体都会被它吸进去。黑洞开始吞噬恒星的外壳，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——伽马射线。
也可以简单理解：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
稳定不能参与聚变，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。
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，直到最后形成体积无限小、密度无限大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度（一定小于史瓦西半径），质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出——“黑洞”诞生了。
编辑本段表现形式
恒星的时空扭曲改变了光线的路径，使之和原先没有恒星情况下的路径不一样。光在恒星表面附近稍微向内偏
黑洞
折，在日食时观察远处恒星发出的光线，可以看到这种偏折现象。当该恒星向内坍塌时，其质量导致的时空扭曲变得很强，光线向内偏折得也更强，从而使得光线从恒星逃逸变得更为困难。对于在远处的观察者而言，光线变得更黯淡更红。最后，当这恒星收缩到某一临界半径（史瓦西半径）时，其质量导致时空扭曲变得如此之强，使得光向内偏折得这么也如此之强，以至于光线再也逃逸不出去。这样，如果光都逃逸不出来，其他东西更不可能逃逸，都会被拉回去。也就是说，存在一个事件的集合或时空区域，光或任何东西都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者，这样的区域称作黑洞。将其边界称作事件视界，它和刚好不能从黑洞逃逸的光线的轨迹相重合。
与别的天体相比，黑洞十分特殊。人们无法直接观察到它，科学家也只能对它内部结构提出各种猜想。而使得黑洞把自己隐藏起来的的原因即是弯曲的时空。根据广义相对论，时空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光程传播，但相对而言它已弯曲。在经过大密度的天体时，时空会弯曲，光也就偏离了原来的方向。
在地球上，由于引力场作用很小，时空的扭曲是微乎其微的。而在黑洞周围，时空的这
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。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。
更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球，它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”，还同时看到它的“侧面”、甚至“后背”，这是宇宙中的“引力透镜”效应。
这张红外波段图像拍摄的是我们所居住银河系的中心部位，所有银河系的恒星都围绕银心部位可能存在的一个超大质量黑洞公转。据美国太空网报道，一项新的研究显示，宇宙中最大质量的黑洞开始快速成长的时期可能比科学家原先的估计更早，并且现在仍在加速成长。
一个来自以色列特拉维夫大学的天文学家小组发现，宇宙中最大质量黑洞的首次快速成长期出现在宇宙年龄约为12亿年时，而非之前认为的20~40亿年。天文学家们估计宇宙目前的年龄约为136亿年。
同时，这项研究还发现宇宙中最古老、质量最大的黑洞同样具有非常快速的成长。有关这一发现的详细情况将发表在最新一期的《天体物理学报》。
编辑本段大型黑洞
巨型黑洞
宇宙中大部分星系，包括我们居住的银河系的中心都隐藏着一个超大质量黑洞。这些黑洞质量大小不一，大约100万个太阳质量到大约100亿个太阳质量。天文学家们通过探测黑洞周围吸积盘发出的强烈辐射推断这些黑洞的存在。物质在受到强烈黑洞引力下落时，会在其周围形成吸积盘盘旋下降，在这一过程中势能迅速释放，将物质加热到极高的温度，从而发出强烈辐射。黑洞通过吸积方式吞噬周围物质，这可能就是它的成长方式。
这项最新的研究采用了全世界最先进的地基观测设施，包括位于美国夏威夷莫纳克亚山顶，海拔4000多米处的北双子座望远镜，位于智利帕拉那山的南双子座望远镜，以及位于美国新墨西哥州圣阿古斯丁平原上的甚大阵射电望远镜。
特大黑洞
美国科学家发现三个特大黑洞的踪影。科学家对此十分振奋，黑洞之谜或许因此而揭开。
新发现的黑洞，位置在距地球5 000~1亿光年的处女座与白羊座中。专家指出，大部分黑洞质量，只比太阳多出数倍，但是新搜集到的数据显示，这三个黑洞的质量，是太阳的5000~1亿倍。
大质量黑洞的成长
观测结果显示，出现在宇宙年龄仅为12亿年时的活跃黑洞，其质量要比稍后出现的大部分大质量黑洞质量小10倍。但是它们的成长速度非常快，因而现在它们的质量要比后者大得多。通过对这种成长速度的测算，研究人员可以估算出这些黑洞天体之前和之后的发展
路径。
该研究小组发现，那些最古老的黑洞，即那些在宇宙年龄仅为数亿年时便开始进入全面成长期的黑洞，它们的质量仅为太阳的100到1000倍。研究人员认为这些黑洞的形成和演化可能和宇宙中最早的恒星有关。
天文学家们还注意到，在最初的12亿年后，这些被观测的黑洞天体的成长期仅仅持续了1亿到两亿年。
这项研究是一个已持续7年的研究计划的成果。特拉维夫大学主持的这项研究旨在追踪研究宇宙中最大质量黑洞的演化，并观察它们对宿主星系产生的影响。
已知最大的黑洞
美国加州大学伯克利分校华裔天文学家马中佩带领一个科研小组，最近发现了科学界迄今所知最大的两个黑洞。它们分别位于NGC 3842和NGC 4889星系，属银河系的中心地带，距离地球约2.7万光年，每个质量约为太阳的100亿倍。
编辑本段演化过程
吸积
黑洞通常是因为它们聚拢周围的气体产生辐射而被发现的，这一过程被称为吸积。高温气体辐射热能的效率会严重影响吸积流的几何与动力学特性。目前观测到了辐射效率较高的薄
黑洞拉伸，撕裂并吞噬恒星
盘以及辐射效率较低的厚盘。当吸积气体接近中央黑洞时，它们产生的辐射对黑洞的自转以及视界的存在极为敏感。对吸积黑洞光度和光谱的分析为旋转黑洞和视界的存在提供了强有力的证据。数值模拟也显示吸积黑洞经常出现相对论喷流也部分是由黑洞的自转所驱动的。
天体物理学家用“吸积”这个词来描述物质向中央引力体或者是中央延展物质系统的流动。吸积是天体物理中最普遍的过程之一，而且也正是因为吸积才形成了我们周围许多常见的结构。在宇宙早期，当气体朝由暗物质造成的引力势阱中心流动时形成了星系。即使到了今天，恒星依然是由气体云在其自身引力作用下坍缩碎裂，进而通过吸积周围气体而形成的。行星（包括地球）也是在新形成的恒星周围通过气体和岩石的聚集而形成的。但是当中央天体是一个黑洞时，吸积就会展现出它最为壮观的一面。然而黑洞并不是什么都吸收的，它也往外边散发质子。
蒸发
由于黑洞的密度极大，根据公式我们可以知道密度=质量/体积，为了
黑洞喷射物不断变亮
让黑洞密度无限大，那就说明黑洞的体积要无限小，然后质量要无限大，这样才能成为黑洞。黑洞是由一些恒星“灭亡”后所形成的死星，它的质量极大，体积极小。但黑洞也有灭亡的那天，按照霍金的理论，在量子物理中，有一种名为“隧道效应”的现象，即一个粒子的场强分布虽然尽可能让能量低的地方较强，但即使在能量相当高的地方，场强仍会有分布，对于黑洞的边界来说，这就是一堵能量相当高的势垒，但粒子仍有可能出去。
毁灭
黑洞会发出耀眼的光芒，体积会缩小，甚至会爆炸。当英国物理学家史迪芬·霍金于1974年做此预言时，整个科学界为之震动。
霍金的理论是受灵感支配的思维的飞跃，他结合了广义相对论和量子理论。他发现黑洞周围的引力场释放出能量，同时消耗黑洞的能量和质量。
假设一对粒子会在任何时刻、任何地点被创生，被创生的粒子就是正粒子与反粒子，而如果这一创生过程发生在黑洞附近的话就会有两种情况发生：两粒子湮灭、一个粒子被吸入黑洞。“一个粒子被吸入黑洞”这一情况：在黑洞附近创生的一对粒子其中一个反粒子会被吸入黑洞，而正粒子会逃逸，由于能量不能凭空创生，我们设反粒子携带负能量，正粒子携带正能量，而反粒子的所有运动过程可以视为是一个正粒子的为之相反的运动过程，如一个反粒子被吸入黑洞可视为一个正粒子从黑洞逃逸。这一情况就是一个携带着从黑洞里来的正能量的粒子逃逸了，即黑洞的总能量少了，而爱因斯坦的公式E=mc^2表明，能量的损失会导致质量的损失。
当黑洞的质量越来越小时，它的温度会越来越高。这样，当黑洞损失质量时，它的温度和发射率增加，因而它的质量损失得更快。这种“霍金辐射”对大多数黑洞来说可以忽略不计，因为大黑洞辐射的比较慢，而小黑洞则以极高的速度辐射能量，直到黑洞的爆炸。
编辑本段分类特点
按物理性质划分
根据黑洞本身的物理特性质量，角动量，电荷划分，可以将黑洞分为四类。
不旋转不带电荷的黑洞：它的时空结构于1916年由施瓦西求出称施瓦西黑洞。
不旋转带电黑洞：称R-N黑洞。时空结构于1916至1918年由赖斯纳（Reissner）和纳自敦（Nordstrom）求出。
旋转不带电黑洞：称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。
一般黑洞：称克尔-纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。
双星黑洞：与其他恒星一块形成双星的黑洞。克尔-纽曼黑洞的特点
转动且带电荷的黑洞，叫做克尔--纽曼黑洞。这种结构的黑洞视界和无限红移面会分开，而且视界会分为两个（外视界r+和内视界r-），无限红移面也会分裂为两个（rs+和rs-）。外视界和无限红移面之间的区域叫做能层，有能量储存在那里。越过外无限红移面的物体仍有可能逃离黑洞，这是因为能层还不是单向膜区。
r±=M±√(M^2-a^2-Q^2)
rs±=M±√(M^2-a^2cos^2·θ-Q^2)
r±=GM/c^2±√[(GM/c^2)^2-(J/Mc)^2-GQ^2/c^4]
(其中，M、J、Q分别代表黑洞的总质量、总角动量和总电荷。a=J/Mc为单位质量角动量)
单向膜区内，r为时间，t是空间。穿过外视界进入单向膜区得物体，将只能向前，穿过内视界进入黑洞内部。内视界以里的区域不是单向膜区，那里有一个“奇环”，也就是时间终止的地方。物体可以在内视界内自由运动，由于奇环产生斥力，物体不会撞上奇环，不过，奇环附近有一个极为有趣的时空区，在那里存在“闭合类时线”，沿这种时空曲线运动的物
体可以不断地回到自己的过去。
第59卷第3期2006年5月 武汉大学学报(人文科学版) Wuhan University Journal(Humanity Sciences) V ol.59.No.3 May2006.331~336 收稿日期:2005-11-30 谈谈资源和历史文化资源 向志学1,向东2 (1.沈阳大学历史文化资源研究中心,辽宁沈阳110044; 2.江苏张家港市凯悦公司文化中心,江苏张家港215633) [作者简介]向志学(1935-),男,湖南衡山人,沈阳大学历史文化资源研究中心教授,主要 从事历史文化资源研究;向东(1968-),男,湖南衡山人,江苏张家港市凯悦 公司文化中心秘书,主要从事文化资源研究。 [摘要]我国的历史文化资源遗存在世界上是无与伦比的。它是中华文明发展的源泉,应该受到保护。国人需借鉴现代资源经济学和可持续发展的理念、体制、机制和方法,创建科学的历史文化资源概念,探寻弘扬中国传统文化的现代途径。这是一个历史学、文化学和经济学交叉融会的自主创新的新型学科。 [关键词]资源;历史文化资源;弘扬;现代途径 [中图分类号]K203[文献标识码]A[文章编号]1671-881X(2006)03-0331-06 培育和弘扬优秀历史文化已经成为举国上下魂牵梦萦的大课题。我们必须与时俱进,突破成规,探寻新的运作模式。当代资源学和可持续发展的理念、机制、架构,,完全可以成为我们师法借鉴的上佳选择。下面想就此略陈浅见。 一 资源的历史其实比人类自身的历史更久远。早在人类远祖诞生前,地球上就有了原始的大气圈、水圈和岩石圈。这些生命物质经历了以亿万年计的漫长演化历程,才形成原始动、植物和人类的共同祖先。整个宇宙、地球、生命、人类,,的发展进程都在毋庸置疑地证明着:资源对于原始人类的极端重要性,它们甚至决定着某一分支族群的繁衍或灭绝。马克思说:/人直接地是自然存在物。0[1](第167页)这就是说:没有地球)))自然,人类不仅不能生存,/不能参加自然界的生活0[1](第167页),而且也不可能诞生。在远古,人类/是受动的、受制约的和受限制的存在物。0[1](第168页)当然它还有能力/反作用于自然界,改变自然界,为自己创造新的生存条件0[2](第551页)。但是,原始人群的依赖性受动性,远远大于它的能动性。正是这种依赖型经济培植着依赖型意识;加上原始宗教迷狂,无法解释宇宙、天地的许多奥秘;于是,图腾崇拜、日月崇拜、土地崇拜,,应运而生,巫术和占卜也十分盛行。这与科学的资源观显然是风马牛不相及的。 资源成为一个相对成熟和科学的概念,应该是在工业时代或大工业时代。这时,/在异化范围内活动的人们0已经把/通常的、物质的工业0看成/人的本质力量的现实性和人的类活动0[1](第127页)的一部分。大工业生产每时每刻都需要新式生产工具和各式各样的生产资料(如动力机械、原料、土地、水源、电力、厂房,,),这一切几乎都是自然资源的派生物。至于适应现代生活,更离不开可再生的农业
对于黑洞的理解 摘要：本文介绍了有关黑洞的一些问题,包括黑洞的起源，黑洞主要特征，及围绕黑洞的一些舆论等；处于时间与空间之间的黑洞，使时间放慢脚步，使空间变得有弹性，同时吞进所有经过它的一切。1969年，美国物理学家约翰阿提惠勒将这种贪得无厌的空间命名为“黑洞”。 关键词：黑洞起源舆论霍金 一、黑洞的起源与黑洞的形成 1、黑洞的含义；黑洞，广义相对论所预言的一种特殊天体。它的基本特征是具有一个封闭的视界。视界就是黑洞的边界。外来的物质和辐射可以进入视界以内，而机界内的任何物质都不能跑到外面。 2、黑洞的形成；黑洞是一种体积极小、质量极大的天体，在其强大引力的作用下，连光都无法逃逸。宇宙中已知的黑洞主要有超巨黑洞和小质量黑洞两类。 3、黑洞主要特征是：（1）这个区域有很强的磁场和引力，不断吞噬大量的星际物质，一些物质在它周围运行轨迹会发生变化形成圆形的气体尘埃环；（2）它有很大的能量，可以发出极强的各类射电辐射；（3）由于它极大的引力作用，光线在它附近也会发生弯曲变化。 二、围绕黑洞的舆论 1、黑洞为什么能爆发呢？会不会给人类有没有影响呢？ 按照大爆炸宇宙学，在宇宙早期可能形成一些小质量黑洞，一个质量为1015克的黑洞，其空间尺度只有10-13厘米左右（相当于原子核的大小）。小黑洞的温度很高，有很强的发射。有一种模型认为，高能天体物理研究所发现的一些高能爆发过程，也许就是由这些小黑洞的发射及其最终的爆发引起的。可能会破坏地球，给人类带来灭亡！ 2、充满”了黑洞的宇宙 近日，来自英国牛津大学的阿里耶-马丁内兹-圣辛格教授在介绍其首次对宇宙间隐藏黑洞的发现时说，"从以往对宇宙X-射线的观察研究中，本希望能找到宇宙中大量隐藏类星体存在的证据，但结果确都不尽如人意，令人失望。"而近日根据美国宇航局的斯皮策太空望远镜的最新观察结果，天文学家则成功穿透了遮蔽类星体黑洞的外围宇宙尘埃云层，捕捉到了其中一直暗藏不露的内部黑洞体。由于斯皮策太空望远镜能够有效收集能穿透宇宙尘埃层的红外光线，使得研究人员顺利地在一个非常狭窄的宇宙空间区域内，同时发现了数量多达21个早已存在却又"隐藏不露"的类星体黑洞群。 三、霍金的黑洞理论 霍金在80年代初，创立了量子宇宙学的无边界学说。他认为，时空是有限而无界的，宇宙不但是自洽的，而且是自足的，它不需要上帝在宇宙初始时的第一推动。宇宙的演化甚至创生都单独地由物理定律所决定。这样就把上帝从宇宙的事物中完全摒除出去。上帝便成了无所事事的“造物主”，它再也无力去创造奇
一 黑洞是个很自然的想法，自然到早在1784年，牛顿发表落地苹果及其 数学原理之后一个世纪，就有个叫John Michell的人写信给卡文迪许说，如果有个星星比太阳密五百倍，那么这颗星星发出的光就会被引力拉回去。可惜卡文迪许好像不是很感兴趣，他在一年前失去了父亲，得到了130 万英镑的遗产，这对于雨人似的小卡来说肯定比发现氢气，做个扭秤什么的头疼。（小卡对于金钱的概念几乎为零，有一次，经朋友介绍，一老翁前来帮助他整理图书。此老翁穷困可怜，朋友本希望卡文迫许给他较厚的酬金。哪知工作完后，酬金一事卡文迪许一字未提。事后那朋友告诉卡文迪许，这老翁已穷极潦到，请他帮助。卡文迪许惊奇地问：“我能帮助他什么？”朋友说：“给他一点生活费用。”卡文迪许急忙从口袋掏出支票 ，边写边问：“2万镑够吗？”朋友吃惊地叫起来：“太多，太多了！” 可是支票已写好，速度之快，不愧是我辈中人） Michell的黑猩猩模型很快就被大牛拉普拉斯接着发展了一下，现在 我们好像一提起黑洞都会把他老人家抬出来，其实思想上并没有前进多少。 说到拉普拉斯，给某人讲讲他的故事吧。 想当年年轻的拉普拉斯拿着一个名流的推荐信找到方正大师级的人物 达朗贝尔，人家根本就没放在心上。于是他就回去写了一篇论述力学几何的文章，这回把老人家高兴得差点让他去做教父。——如果有自信，我们自己就是最好的推荐人。 拉普拉斯研究的东西很简单，就是我们头顶的星空。他问的问题也 很简单，我们的太阳系是稳定的吗？牛顿早就给出了回答：神会在合适的时间加以调节。拉普拉斯用了二十五年写了五卷《天体力学》，证明了一大堆关于扰动，轨道之类的结论，其实和牛顿说的一样，不过是用了另一种神的语言，数学。 拉普拉斯的书里毫不脸红，毫不提及原作者的引用了拉格朗日，勒让 德等人的工作。这在那个鱼传尺素的浪漫年代让好多人过高的评价了他的贡献。不过唯一的例外是，他不能不提到牛顿。 拉普拉斯36岁的时候成为法国科学院院士，那一年他给一个非凡的16 歲畢業生進行考試，那个人日后让他做了內政大臣，他叫作拿破仑-波拿巴。 拿破仑有一次问到在他那些伟大的证明中上帝扮演了什么样的角色， 拉普拉斯说：“陛下，我不需要这个假设。” “大自然的全部結果不過是少數幾個永?a定律的數學推論。” ——拉普拉斯 “一個第一流的数学家，拉普拉斯很快就暴露出自己只是個平庸的行 政官;从他最初的工作我們就发觉，我们受骗了。拉普拉斯不能从真实的观点看出任何問題，他处处寻求精巧，想出的只是些胡涂主意，最後把無穷小的精神带进行政机关?怼！? ——拿破仑 这个故事告诉我们，如果你什么事都干不好，多半就只能当个物理
物理与人类文明期末大作业 论文题目：浅谈对黑洞的理解学院：管理学院 班级：工商122 姓名：张文姣 学号：1207010233
摘要：本文介绍了有关黑洞的一些问题,包括黑洞的起源、形成，处于时间与空间之间的黑洞，使时间放慢脚步，使空间变得有弹性，同时吞进所有经过它的一切。同时还介绍了一些对黑洞的误区；现在引发出对黑洞是否存在提出了怀疑。虽然现在我们对黑洞的认识很大程度上是在一定的猜想上进行的，但是终有一天人类会解开黑洞之谜。黑洞是现代物理学和天文学中研究的一个热点。 关键字：黑洞，黑洞理解误区，是否存在黑洞 一、黑洞的含义 黑洞是一种引力极强的天体，就连光也不能逃脱。当恒星的史瓦西半径小到一定程度时，就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。这时恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。由于黑洞中的光无法逃逸，所以我们无法直接观测到黑洞。然而，可以通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在。黑洞引申义为无法摆脱的境遇。它的基本特征是具有一个封闭的视界。视界就是黑洞的边界。外来的物质和辐射可以进入视界以内，而机界内的任何物质都不能跑到外面。 二、黑洞的形成 要了解黑洞是如何形成的，我们先对恒星生命过程作以简单了解： 众所周知：通常的恒星是靠万有引力的吸引效应将物质聚集在一起的。同时恒星内部的热核反应所产生的大量热能造成粒子的剧烈运动而形成排斥效应，当这两种效应达到稳定平衡时候，恒星将会塌缩。但是，由于热核反映能量逐渐消耗，以至耗尽，恒星就会冷却下来，万有引力的作用大于排斥效应的作用使恒星发生塌缩。原子的壳层将被压碎形成原子核在电子海洋中的漂浮状态。这时电子之间的 斥力与恒星自身引力相比处于劣势地位，恒星将发生塌缩，体积减少，导致塌缩的密度是非常大的。 1. 白矮星的形成 由于恒星热反应停止以后，辐射压力减少，使恒星发生收缩，在收缩过程中，核内高温使物质发生电离。星体内部充满电子，由于电子服从泡利不相容原理。物质粒子靠的十分接近时候不能具有完全相同的状态。即两个相同的自旋为1/2的粒子不可能同时具有相同的位置与速度，这将导致粒子在吸引、接近的过程中产生很强的斥力平衡，按照相对论理论，粒子之间的相对速度不能超过光速。由泡利不相容原理产生的斥力就有上限。经过计算这种斥力上限为1.4个太阳质量，称为钱德拉卡极限。当恒星质量小于1.4倍的太阳质量时，电子简并压可以完全抗衡引力，阻止恒星进一步塌缩，从而形成白矮星。 2 .中子星的形成 根据万有引力公式2Mm F G R 引公式可知，一颗恒星的质量越大，引力就越强，对于质量不太大的恒星而言，塌缩的速度还不算快，若恒星质量大于1.4个太阳质量，则电子之间的简并压就不能抗拒引力塌缩，导致星体密度继续增加，当温度足够高时候，高能光子把原子核分裂成质子和中子，质子又与电子结合成中微子，使得星体内部存在大量中子。中子也服从泡利不相容原理，出现附加压强，称为中子简并压。经过计算这种斥力上限为2-3个太阳质量，称为奥本海默极限。
（宇宙）高中英语阅读短文《发现黑洞》及答案 北京时间2019年4月10日21时，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。 阅读题目，回答问题 文本选自：The Guardian（卫报） Recently,scientists produced the first real image of a black hole,shining a light onone of the universe’s great mysteries,in a galaxy called Messier87.The image is not a photograph but an image created by the Event Horizon Telescope(EHT)https://www.doczj.com/doc/9511790996.html,ing a network of eight ground-based telescopes across the world,the EHT collected data to produce the image.The black hole itself is unseeable,as it’s impossible for light to escape from it;what we can see is its even thorizon.The EHT was also observing a black hole located at the centre of the Milky Way, but was unable to produce an image.While Messier87is furtheraway,it was easier to observe,due to its larger size. The golden ring is the event horizon,the moment an object approaching a black hole reaches a point of no return,unable to escape its gravitational pull.Objects that pass into the event horizon are thought to go through spaghettification（意大利面条化）,a process,first described by Stephen Hawking,in which they will be stretchedout like a piece of pasta by gravitational forces.
浅谈对黑洞的理解 精品文档 --------------------------精品文档，可以编辑修改，等待你的下载，管理，教育文档---------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 物理与人类文明期末大作业 论文题目:浅谈对黑洞的理解 学院:管理学院 班级:工商122 姓名:张文姣 学号:1207010233 --------------------------精品文档，可以编辑修改，等待你的下载，管理，教育文档---------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 精品文档 --------------------------精品文档，可以编辑修改，等待你的下载，管理，教育文档---------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 摘要:本文介绍了有关黑洞的一些问题,包括黑洞的起源、形成，处于时间与空间之间的黑洞，使时间放慢脚步，使空间变得有弹性，同时吞进所有经过它的一
学科现代科技导论老师黄致新 姓名雷秀芳学号 2010210962 成绩________ 神奇的黑洞 我们头顶那繁星满天的星空，当你看见那一闪一闪发亮的美丽的星星，你是否想过，其实，在那里，有着另外一些更为神奇的星星，我们用肉眼看不见它们，但我们却无法忽视它们的存在。它们，便是黑洞！ 听见黑洞给我们的第一感觉可能是一个黑乎乎，让人感觉十分恐怖的一个洞。但事实上，它确实一个很大，让你无法忽略的一个星球。它是一种引力极强的天体，就连光也不能逃脱。当恒星的史瓦西半径①小到一定程度时，就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。这时恒星就变成了黑洞。我们说它“黑”，其实是由于它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。就连光也不例外。也正是由于黑洞中的光无法逃逸，所以我们无法直接观测到黑洞。只能通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在。也就是说，虽然黑洞是黑，但它本质上还是一颗星体。 其实，虽然你看不见黑洞，但它的很多方面都让你无法忽略。其实，在宇宙中大部分星系，包括我们居住的银河系的中心都隐藏着一个超大质量黑洞。这些黑洞质量大小不一，从100万个太阳质量到100亿个太阳质量。而这样如此惊人的质量究竟又是如何形成的呢？天文学家们通过探测黑洞周围吸积盘发出的强烈辐射推断这些黑洞的存在。物质在受到强烈黑洞引力下落时，会在其周围形成吸积盘②盘旋下降，在这一过程中势能迅速释放，将物质加热到极高的温度，从而发出强烈辐射。黑洞通过吸积方式吞噬周围物质，这可能就是它的成长方式。这项最新的研究采用了全世界最先进的地基观测设施，包括位于美国夏威夷莫纳克亚山顶，海拔4000多米处的北双子望远镜，以及位于智利帕拉那山的欧洲南方天文台甚大望远镜阵列。 并且，这些黑洞也和我们将星星进行分类一样，也具有很多的类别。比如，他可以按组成分为暗能量③黑洞③和物理黑洞；按物理性质可以分为1，不旋转不带电荷的黑洞，2，不旋转带电黑洞，3，旋转不带电黑洞，
黑洞的研究过程以及意义 1：引言 长期以来，黑洞以它的神秘和怪异一直吸引和困扰着人们，黑洞究竟是什么呢？它是一个洞吗？它黑吗？它冷吗？它内部到底有什么? 观测到的大量间接征兆证实，黑洞在宇宙中普遍存在，但是我们无论如何也不能直接看到它。天文学家推测它可能来自于大恒星塌缩后质量、密度变得很大而引力极强的核心；还有一些观测证据表明，在许多星系的中心更是存在着超级大黑洞。 人类虽然已拥有了先进的天文观测设备，如具有灵敏感光器的大口径光学望远镜，检测细微电磁波信号的大型射电天文望远镜，在外层空间漫游的哈勃太空望远镜等，但是人们却不能看到黑洞。 2：黑洞的研究过程以及意义 2.1黑洞的发现 黑洞刚开始是英国一个地质学家提出，由爱因斯坦预言，再由霍金用理论进行研究。 1965年，人们在天鹅座探测到一个特别强的X射线源，将它命名为天鹅X-1。据推测，它大约距离我们1万光年。1970年，世界第一颗X射线观测卫星“乌呼鲁”（斯瓦希里语“自由”的意思）升空，它发现天鹅X-1与其它X射线源不同，它忽隐忽现，频率快达每秒1000次，而且射线强度变化没有规律。这种不规律的变化，正是物理学家预料物质从吸积盘进入黑洞时将发生的状况。 人们立即对天鹅X-1进行了仔细的搜寻，在它邻近的地方发现了一颗质量约为太阳30倍的炽热蓝色超巨星。经证实，这颗蓝星与天鹅X-1互相绕着对方旋转。从种种迹象来看，天鹅X-1体积非常小，密度远远超过中子星，似乎就是我们预想中的黑洞。天文学界并没有普遍接受这一假设，但大多数人相信，天鹅X-1将是第一个被证认的黑洞。此后，天蝎V861、仙后A等星体也被猜想是黑洞，但是并没有得到确认。1999年美国宇航局发射“钱德拉”X射线望远镜，探测到一颗超新星周围物质喷出的大量X射线，科学家据此认为，这颗超新星中央存在黑洞。该望远撞拍摄的另一张照片，显示了一个遥远类星体喷射出的X 射线流达20万光年之远，其喷射出的能量可能相当于10万亿个太阳释放能量的总和。科学家认为，这样巨大的能量是从类星体中央的一个超大规模黑洞附近发出的。黑洞似乎最可能在恒星最密集和大块物质可能聚集在一起的地方形成。由于球状星团、星系核的中心区域具有这种特点，天文学家越来越相信，这种星团或星系的中心存在黑洞。有科学家认定，我们的银河系中心就有一个巨大的黑洞，其质量相当于1亿颗恒星，占银河系总质量的1/1000，直径为太阳的500倍。如果恒星接近它的速度足够快，也许会被它一口整个吞掉。 2.2黑洞的形成 那么，黑洞是怎样形成的呢？其实，跟白矮星和中子星一样，黑洞很可能也是由恒星演化而来的。 我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。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，直到最后形成体积小、密度大的星体，重新有能力与压力平衡。 质量小一些的恒星主要演化成白矮星，质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据
[转载]霍金的宇宙黑洞论。 (2012-01-10 17:15:19) 转载▼ 原文地址：霍金的宇宙黑洞论。作者：花开花落 史蒂芬·霍金是英国著名宇宙学家，他患有运动神经元疾病，在轮椅上度过了大半生。他耗毕生精力研究黑洞普通物理学定理不再适用的时空领域和宇宙起源大爆炸原理，是畅销科普书籍《时间简史》的作者。 科学家认为宇宙中存在看不见的神秘黑洞，它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来，这无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。 据《每日电讯报》报道，世界著名宇宙学家史蒂芬·霍金宣布，他已经解开了黑洞最大的谜团之一。这一宣布立即在天体物理学界引起了轰动。霍金将于7月21日的一次科学会议上正式公开他的黑洞新理论：黑洞并非如他和其他大多数物理学家以前认为的那样“完全吞食”。 黑洞不只是破坏者 传统物理学观点一直认为，黑洞纯粹是一种破坏力量：黑洞将坠入其中的一切物体——无论是巨大的恒星残余还是星际尘埃全部摧毁，即使是光也难以逃逸出来。然而，霍金教授的最新研究有了惊人的发现，他推翻了自己过去的观点而倾向于认为，被吸入黑洞深处的物质的某些信息实际上可能会在未来相当漫长的一段时间里慢慢释放出来，黑洞在星系形成过程中扮演了重要角色。 霍金推翻自己理论 1975年，霍金教授提出了“黑洞向外发出极少量辐射”理论，也就是众所周知的“霍金幅射”，为宇宙论做出了最重要的贡献。然而，他的理论也引出了一个似是而非的观点，因为霍金同时宣称，这些幅射不包含被吸进黑洞中的物质的任何信息，一旦黑洞完全蒸发，关于黑洞的所有信息也就随之消失了。 可是，按照量子力学原理，这样的信息不可能轻易消失。所以近30年来，霍金曾经试图这样自圆其说：量子力学的原则在黑洞内部是行不通的。然而，他的这种解释并不被他的许多同行所认可。
浅 谈 对 黑 洞 的 认 识 矿物加工12-5班：刘兆庭 学号：06122450
一．黑洞是什么？黑洞是一种引力极强的天体 黑洞是爱因斯坦的广义相对论的最著名的预测之一。黑洞是一种引力极强的天体，就连光也不能逃脱。当恒星的史瓦西半径小到一定程度时，就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。这时恒星就变成了黑洞。 二．黑洞的外在表现，物理解释，如何观察 科学家之所以称之为“黑”洞，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。由于黑洞中的光无法逃逸，所以我们无法直接观测到黑洞。然而，可以通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在。黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程；恒星的核心在自身重力的作用下迅速地收缩，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星体，同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料，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。物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度，小于史瓦西半径，质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出，“黑洞”诞生了。由于黑洞高质量而产生的力量，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。黑洞开始吞噬恒星的外壳，但黑洞并不能吞噬如此多的物质，黑洞会释放一部分物质，射出两道纯能量即伽马射线爆。黑洞的高质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出，所以我们无法直接观测到黑洞。不过，黑洞可以聚拢周围的气体产生辐射而被观测者发现，这一过程被称为吸积。黑洞吸引了附近的光、各种辐射、星云和星球体，质量和体积就会变得越来越大，引力也会变得越来越强，从而就会把附近更多的物质吸入其中。不断成长的黑洞就如同不断变大的巨大旋涡，贪婪地吞吃附近的天体物质，经过宇宙长期的演化，到目前，应该已出现很多个长成像银河系般大小的黑洞。因为黑洞中心存在极大的吸引力，其运动形式必然呈现为大黑旋涡吞吃星体物质的运动形式，也就是说，在外形上，必然呈现星云和星体物质奔向这个“大嘴”黑旋涡的前进涡流，即可观察到大黑旋涡吞吃星体物质的旋涡流。在引力论下，星球之间的吸引运动不同于黑洞与星球之间的吸引运动，在恒星与其行星、恒星与恒星的互相吸引运动之中，恒星自身发出的各种强辐射、电磁波和光等存在斥力，使它们保持在一定的距离内相互吸引作环绕运动而不至于吸粘在一起，而在黑洞与星球体之间的相互吸引运动中，黑洞向外并不存在斥力，只有引力，所以，被黑洞吸引的星球体不会长期较稳定地围着黑洞作环绕运动，而是将以旋进流的形式奔入黑洞之中。黑洞吸附物质会产生X射线，X射线反过来又会刺激其中的大量化学元素发射出具有独特线条（颜色）的X射线。分析这些线条可以帮助科学家了解更多有关黑洞附近等离子体的密度、速度和组成成分等信息。 由于黑洞的密度极大，根据公式我们可以知道密度=质量/体积，为了让黑洞密度无限大，那就说明黑洞的体积要无限小，然后质量要无限大，这样才能成为黑洞。黑洞是由一些恒星“灭亡”后所形成的死星，它的质量极大，体积极小。但黑洞也有灭亡的那天，按照霍金的理论，在量子物理中，有一种名为“隧道效应”的现象，
浅谈掉进黑洞的后果之争 发表时间：2018-12-31T22:36:59.410Z 来源：《文化研究》2018年第12月作者：乔聿尧 [导读] 黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体，黑洞与基本粒子和天体演化都有密切的联系。 新疆乌鲁木齐市第六十八中学 830011 摘要：黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体，黑洞与基本粒子和天体演化都有密切的联系。因此，黑洞问题一直是物理学研究的一大热点。假如宇航员掉进黑洞会发生什么，也是物理学界持续争论的话题。本文首先分析了黑洞的形成过程以及质量、密度和寿命等性质；然后简要阐述了目前广为争论的两大理论：撕裂理论和火墙理论；最后对这一广为争论的问题进行了总结。 关键词：黑洞；撕裂理论；火墙理论 引言 黑洞命题最早在十八世纪由英国地质学家米歇尔提出，后经爱因斯坦预言。黑洞问题是物理学上争论已久的热点问题，其很多奇特的性质至今还广受争议，由于黑洞无法直接被观测到，也增加了它的神秘感。而在黑洞内部会出现什么奇特的现象，更是一个广受争论的问题。本文则提出了一个有趣的问题：掉进黑洞会怎样？ 1.黑洞的形成及性质 1.1 黑洞形成的过程 黑洞问题自提出以来，就在科学界引起了激烈的讨论。时至今日，黑洞仍然只是一个理论模型，近些年随着物理学的飞速发展，黑洞模型也在逐渐完善，经历了经典模型和量子模型两个阶段[1]。经典的黑洞模型表明，黑洞区域具有极强的引力场。而牛顿力学告诉我们，当天体的半径一定时，物质逃离这个天体所需要的速度和该天体的质量成正比。因此当天体质量无限大时，连光线都无法逃离该天体，就形成了黑洞。 尘埃和大量气体在自身引力之下，向内坍塌收缩形成一个恒星，如果质量过小，小于太阳质量的0.08倍，导致核心温度达不到启动氢核聚变的温度，最终就形成不了恒星。如果它们的核心处还可以进行氘核聚变，便可形成褐矮星, 褐矮星直到燃料燃烧殆尽前保持其形态不变。如果连褐矮星都形成不了，便只有被淘汰的命运，只能变成一颗行星，绕着其他的恒星运动。当一颗恒星度过主星系时，在引力作用下，质量和太阳一样的恒星将会坍塌成一个白矮星；质量是太阳10倍的恒星将会坍塌形成一个比白矮星密度更大的中子星；而质量是太阳30倍以上的恒星将会坍塌形成黑洞。星系中黑洞的形成过程分为两个阶段:第一阶段为有序化的“整肃”阶段，该阶段中，物质粒子在引力势能作用下出现了一个无序分布的粒子系状态，引力场作用形成了粒子的运动路径。第二阶段是无序化的“撞击”阶段，在“整肃”阶段粒子不断运动，因为黑洞的吸入形成了射入的运动路径，因此具备了撞击视界的动量。从热力学角度和引力场论、量子辐射的角度来研究，这两个阶段中星系黑洞的形成过程是一个熵减少的过程[2]。 1.2黑洞的质量 黑洞作为宇宙中的神秘天体，按其质量大小，主要可分为恒星级黑洞、超大质量黑洞以及中等质量黑洞三大类。前两类黑洞之普遍存在已为学界所公认。然而,人们对中等质量黑洞是否存在的问题则始终未达成共识。拉普拉斯和米歇尔是最早预言黑洞的人, 他们在两百年前就推导出了黑洞的质量和半径的关系式：R=其中，R是黑洞的半径；c=299792458米/秒，为光速；G=6.67259×/，G是引力常量；M为黑洞质量。 人类可观察的宇宙半径约为140亿光年，质量约为太阳质量的倍，所以宇宙的质量M=2.0×kg=2.0×kg。但是如果用上述的公式计算出来的M=9.0×kg，比宇宙现有的质量大了45倍。这不禁让人想起来暗物质，虽然其密度很小，但是因为其庞大的数量群导致总质量非常大。目前的观测条件有限，人类可观测到的物质大约仅有宇宙总物质量的5%，这只是冰山一角。寻找宇宙中的暗物质，仍然是天文学界不断努力的方向。 1.3黑洞的密度 我们这里说的密度指平均密度，依据牛顿的万有引力公式可知道视界的半径R满足下列公式：=由此可推出：R=。根据黑洞无毛定理，无论什么样的黑洞，其最终性质仅由质量、角动量和电荷这几个物理量确定。其大小和形状只取决于黑洞的质量和旋转速度。如果一个黑洞旋转速度为零，其形状是完美的球形;如果它的转速不为零，黑洞在赤道附近会鼓出去。于是可以把黑洞的形状近似的当成球形。 V=π ρ== 由以上公式可以看出，黑洞的密度与其质量成反比。根据黑洞辐射的温度公式：T=，质量越大，内部温度越低。热力学第三定律表明：一个系统的温度，不能无限升高也不能无限降低。如果黑洞也遵循该定律，我们有理由推测，黑洞的内部温度不可能无限升高，那么黑洞的密度也不可能无穷大。 1.4黑洞的寿命 根据辐射温度公式，天体质量越大，辐射温度越低。当黑洞质量无穷大的时候，它将不再向外辐射温度，但实际这种情况是不存在的。因此，黑洞是有辐射的，也就是说它是有寿命的。此外，黑洞的寿命也与其蒸发有关。因为辐射的存在，黑洞会以极慢的速度蒸发，蒸发速度与黑洞的质量有关。黑洞质量越小，其辐射温度越高，蒸发速度也越快。但是目前看来，宇宙的背景辐射温度比最小恒星黑洞的辐射温度高得多，所以黑洞的质量会不断增加。当宇宙的辐射温度比黑洞辐射温度低的时候，黑洞的蒸发速度就会加快，质量也逐渐减小，最终结束生命[3]。 2.掉进黑洞的后果之争 2.1撕裂理论 公认的理论，当宇航员到达临界半径时，并没有产生什么感觉，甚至越过那永不会返回的边界时，都不会产生什么一样[4]。但随着他的逐渐深入，根据黑洞的形成过程，质量特征，密度特征来表述出黑洞具有强大的引力，会把靠近黑洞视界的物体吸进去，越靠近所受到的引力作用越强，巨大的引力会拉着他不停得下落，下落的速度越来越快。重力差产生影响，最终会把这位宇航员撕裂，吸入那密度无限大的黑洞里，并且永远不会再出来。在下落的过程中，掉入黑洞的宇航员看不到视界内的任何东西，他只会看到周围被强烈扭曲的光线。穿过视界时，他也更看不到黑洞内的景象，这是因为黑洞对其的潮汐作用的影响。总之，根据目前关于撕裂理论的研究成果，我们可以确
《有趣的数字黑洞》教学设计 人教版数学五年级上册教材，在学完循环小数和用计算器探索规律后，教材31页有一个补充的数学小知识“你知道吗？——数学黑洞。笔者查阅相关资料后，感到“数字黑洞”知识非常有趣，有必要让学生进行初步的了解，进而来感受数学的神奇和不可思议。 一、游戏导入，自主尝试。 师：同学们喜欢玩游戏吗？今天我们就来玩一个有关数字的游戏。 游戏规则： 1、任选不完全相同的三个数字。 2、用三个数字分别组成一个最大数和最小数，求出两数之差（如果差不够三位数，用0补足）。 3、对差不断重复上面的运算。 师：谁来读一读游戏规则。（生读） 师：不完全相同的三个数字是什么意思？ 生：就是三个数字不能都一样。（能不能举个例子来说明？） 生：比如：1、2、3；2、3、4；这都可以说是不完全相同的三个数字。 师：他举的例子是三个数字都不一样，还可以是那类的数字？ 生：还可以是像2、2、3这样的，有两个数字一样。 师：同意吗？（生回：同意！） 师：有两个数字相同的也可以，比如5、5、0三个数字。需要给大家补充说明一点，如果你选用的是像5、5、0这样其中有数字是0的三个数字的话，组成的最大数是550，这个没有疑问，组成的最小数应该是055或者说是55，而不是505。 师：那么游戏规则的第3条，对差重复上面的运算是什么意思呢？ 生：就是把差看成三个数字，再组成最大数和最小数相减求差。 师：大家的理解很正确。那下面我们举例子来看看这个游戏怎么玩，选那几个数字呢？我们是五年级8班，那就取数字5和8再选一个0,0比较特殊，好不好？（生回：好）师板书如下： （此处教师板书和引导的目的是：1、让学生明确游戏规则的第3条。2、用标序号和列竖式的形式来让学生明白，怎样有序记录游戏的每一步。3、用省略号表示不断重复计算下去。） 师：如果一直这样计算下去，你就会有一个有趣而重大的发现，到底是什么发现呢？下面大家接着玩这个游戏！ 师：谁有了发现？ 生1：我有发现，我的发现是，计算下去，就会得到一个差永远是495，再重复还是495，我举了好几个例子都是这样。 师：哦，他的发现是，计算下去会得到一个数495，继续重复还是495。请你给我们展示展示你的发现过程，好不好？（学生把计算过程用投影展示出来，同时讲解） 师：这位同学讲的很清楚并且特别会学习数学。他发现规律之后，害怕是一种巧合，就又举了几个例子来验证，发现都是这样！老师觉得我们大家都要学习他的这种严谨的学习态度。 师：刚才他举得例子中三个数字都不相同，有谁和他举得例子不一样？ 生2：我的和他的不一样，我选的是0、0、1三个数字，但我的发现和他的一样，也得到了495。 师：数学真奇妙，选的数字不同，但结果是一样的。 生3：我选的三个数字是7、8、9，我计算了6次，第5次就得到了495. 师：通过刚才大家的发现，我们知道了，只要选择不完全相同的三个数字，按照游戏的规则进行计算，最终我们一定会得到一个数，这个数就是495，再重复还是495，仿佛掉进了黑洞，永远出不来一样。 师：是不是很有趣，很神奇啊？ 生：是！（生齐答） 师：这种现象，在数学上叫做“数字黑洞”（师课件出示） 师：像刚才发现的495，它就是一个数字黑洞，因为是选取不完全相同的三个数字得到
宇宙中的黑洞教学设计 教学目的：理解黑洞的形成机理，掌握黑洞的分类，了解宇宙黑、白、虫三洞 教学重点：黑洞的探测与发现，致密恒星（黑洞）的喷流，黑洞的分类 教学难点：生成黑洞的机理 课时分配：用于现代科学技术概论宇宙片的讲授，可参考下列课时分配 一、黑洞的观测与发现0.5课时 二、致密恒星（黑洞）的喷流0.5课时； 三、黑洞的分类0.5课时； 四、黑洞、白洞、虫洞及时空旅行0.5课时 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。
公务员考试行测练习：文章阅读（501） 希望得到珍贵的宝石吗？那就去黑洞附近碰碰运气吧。天文学家日前在观测中发现，一些特大质量的黑洞就如同宇宙中的“宝石工厂”，喷射出大量的水晶、红宝石和蓝宝石。这一发现将揭开构成宇宙的第一批恒星的尘埃的来源之谜，同时也为生命的物质之源找到了起点。 据美国《科学日报》10月10日报道，一个由多国研 究人员组成的小组利用美国国家航空航天局（NASA）的斯皮策太空望远镜对一个编号为PG2112+059的类星体 进行了观测，它位于距离地球约80亿光年远的一个星 系中央。研究人员发现了沙子、玻璃、水晶、大理石和红宝石之类的矿物存在的迹象。由于这些物质在太空的恶劣的环境中无法长时间保留，因此这表明它们是刚形成的。 天文学家认为，星际尘埃逐渐聚集形成了恒星、行星、小行星、彗星等天体，随后才有了地球上的生命体。如今分布在宇宙角落的星际尘埃被认为是与太阳类似的巨大古老恒星在演化到超新星阶段、衰亡爆炸时产生的，但是在137亿年“高龄”的宇宙的形成之初，形成那些原始恒星的尘埃又从何而来呢？ 一种观点认为，这些尘埃来自类星体。这种有“宇宙怪物”之称的天体发现于上世纪六十年代，它的光谱似
行星状星云但又不是星云，外形像星团又不是星团，发出的射电如星系又不是星系，它的内部呈螺旋状结构，中心是质量超大的黑洞，周围环绕着尘埃密布的环状星云。科学家认为它们是已知的最为活跃明亮的、正在形成中的星系，黑洞的强大吸引力将物质吸引进去，而由此产生巨大气压又形成“黑洞风”将物质吹离。就是在这场从未停歇的宇宙“拔河比赛”中，催生了恒星和新元素的出现。 最新的观测结果为这一理论提供了有力的证据。研究报告主要作者、英国曼彻斯特大学西斯卡-马克维克-肯普说：“我们惊讶的发现那些刚形成的尘埃是从特大质量的黑洞中吹出的风中来的。世界万物最终都来自宇宙尘埃，这揭开了我们来自哪里的所有疑问。”另一名研究小组成员、洛杉矶加州大学的莎拉-盖拉格尔则表示：“类星体就像《芝麻街》中的‘甜饼怪’，它们以风的形式喷射出的物质似乎比它们吸入的物质更多。” 这项研究的报告将发表在本月出版的《天体物理学杂志》上。研究人员还计划在其他类星体周围寻找尘埃的踪迹以进一步证明他们的发现，他们认为，也有可能类星体并不是早期宇宙唯一的尘埃来源。马克维克-肯普 表示：“在某些环境下，超新星可能对尘埃形成更重要，而类星体可能在另外一些环境中显得作用更大。”
以下是东北育才学校心理咨询师李国民对2008年四川大学自主招生心理测试试题的解读，这些题目除了心理测试以外，还有思维测试。 ①鱼和猫的关系相当于牛同谁的关系？（a牧草b牛乳c盐） 解读：这是一道常规题，按照正常思路解答就可以了：猫吃鱼，牛吃草，答案选a。 ②时间和钟的关系相当于裁缝同谁的关系？（a不料b剪刀c西服） 解读：时间和钟代表了一种被记录的关系，时间最终在钟表上显示出来，布料和剪刀都是裁缝的工具，只有西服才是裁缝最终的成果，所以答案选c。 ③3/7，3/9，3/11，哪个与其他两个不同？ 解读：常规数学题，不用多思考，毫不犹豫地选择3/9，其他两个是最简分数。 ④工资一样，你愿当海员还是当律师？ 解读：这是价值观取向问题，出题者想知道考生今后想往哪个方向上发展，也就是想做什么，海员的职业冒险，自由，具有挑战性，而律师的逻辑思维能力较强，充满规则意识。 ⑤工程师和管理员，你喜欢哪个职业？ 解读：这也是一道职业倾向性的问题，选择工程师的人喜欢和物打交道，他们善于思考、思维缜密，适合做研究性工作；而管理员是和人打交道，他们的社交能力和情商相对要高一些，适合做管理行的工作。 ⑥狗、牛、石头，哪个与众不同？ 解读：答案是石头，其他两个都是动物。这也是一道常规题，通过词语考察学生对事物的理解和鉴别能力。 ⑦你从小怕过黑吗？（a经常有b偶尔c没有） 解读：这道题没有正确的答案，是一道人 格题目测试，答案和自身的现状、生活经历等有关，选择“经常怕黑”的人，大都遇到过很多不如意的事情，他们遇到困难时常常看到负面或消极的一面。 ⑧时间是永恒的吗？（a过得很快b过得很慢c光阴一去不复返） 解读：这和上一道题类似，如果选择“光阴一去不复返”，说明你对现状很满足，很珍惜现在的生活，即使有那么点不满意，也期待着以后的生活会更好。 ⑨你对配偶的要求是什么？（a有文艺才能b不确定c有社交能力） 解读：校方想了解考生对人的期望值，选择“有文艺才能”，说明你很注重精神需求，对物质的要求不是很强烈，而且你可能本身就具备“文艺能力”，也可能不具备这种能力；选“有社交能力”的人，对外在的东西追求得多一些，也可能自身具备或不具备这种能力。 1，哥本哈根会议是不是一场政治博弈? 2，人的生命是否属于自己? 3，优质学生享受优质教育是天经地义吗?
1.宇宙中质量最大的黑洞 腾讯科学讯（Everett/编译）据国外媒体报道，黑洞是宇宙中的“怪物”天体，其周围的引力环境非常恶劣，强大的引力使得光都无法逃脱黑洞的控制，黑洞存在各种各样的大小，有恒星际黑洞，也有位于星系中央的超大质量黑洞。几乎所有的星系中央都拥有质量至少达到太阳质量百万倍的黑洞，科学家发现的最大质量黑洞位于NGC 3842星系中，距离我们大约3.2亿光年，质量达到97亿倍太阳质量，另外一个位于NGC 4889中的黑洞质量可能更大。 2.宇宙中质量最小的黑洞 科学家发现的质量最小黑洞小于三倍太阳质量，其编号为IGR J17091-3624，是理论上黑洞形成的质量下限，这个黑洞可能非常小。
3.喜欢吞噬“黑洞”的超大质量黑洞 任何一个不断靠近黑洞的天体都会被黑洞吞没，即便是黑洞也不例外，科学家目睹了一个质量较小的黑洞被更大质量黑洞吞噬的现象，这个宇宙惨剧发生在NGC 3393星系中，一个3000万倍太阳质量的黑洞吞噬了100万倍太阳质量的黑洞。 4.神奇的“子弹发射”黑洞 当物质被吸入黑洞时，就会释放出辐射来，科学家发现H1743-322黑洞释放的“子弹”速度达到四分之一光
5.宇宙中最老的黑洞 宇宙中最老的黑洞是ULAS J11200641，其诞生于宇宙大爆炸后大约7.7亿年，也就是说它的年龄达到130亿年左右，那么它的质量会是多大呢，科学家估计为20亿倍太阳质量，其成长过程是个未解之谜。 6.宇宙中最“亮”的黑洞 黑洞虽然具有强大的引力场，但是其也会发出“亮”光，它们在吸积物质时会释放出辐射，尤其是类星体，科学家发现类星体3C273甚至可发出可见光波段内的光