序号:2021
黑洞与黑洞“不黑”
姓名：陈建军
交通运输管理学院11—2中队国际经济与贸易二班学号：2220113497
摘要：本文介绍了有关黑洞“不黑”的一些基本问题，主要围绕着黑洞“不黑”而展开，
详细介绍了黑洞的起源，黑洞的性质，黑洞的一般理论，黑洞“不黑”的缘由，科学家对黑
洞“不黑”的看法。随着时代技术的发展，黑洞”不黑”之说越来越完善，黑洞理论也越来
越完美，直接找到黑洞的愿望是一定可以达到的。
关键词：黑洞“不黑”黑洞形成理论电磁能量
一、黑洞的前世今生
18 世纪末，随着物理学和天文学的发展，科学家们从理论上提出了黑洞的概念。黑洞
立刻显示出巨大的魅力，历经大约两个世纪，人们对它的兴趣始终不减。这里，我们主要对
黑洞“黑”与“不黑”方面的物理内涵及存在黑洞的有关证据进一步的探讨。
（一）黑洞的前世
1、黑洞雏形的提出。
1783年，英国一位业余天文爱好者迈克尔给卡文迪许写了一封信，在信中，他根据牛
顿引力推测；一个直径比太阳大500倍，密度和太阳一样的球体，其逃逸速速可能超过光速。
这可能是最早提出的关于黑洞的推测。
2、黑洞雏形的发展。
1789年，法国著名科学家拉普拉斯做了类似的推测：一个密度如地球而直径为太阳250
倍的发光天体，其引力如此之大，即使光也跑不出去。该天体于是成为人们看不见的“黑洞”。
1915年，爱因斯坦发表了广义相对论后，人们对黑洞开始正式的研究。
1916年，德国科学家史瓦西在球对称情况下，求得了爱因斯坦的第一个也是最重要的
一个解，通过这个得出一个临界半径R，在这个R里面，时空弯曲是如此厉害，以至光线不
能逃逸出去，成为看不见的黑洞。
1983年，钱德拉塞卡在诺贝尔获奖仪式上定义黑洞
3、黑洞概念的产生。
综上所述，我们可以这样来描述黑洞，这是一个时空区域，其中引力场强到任何物质和
辐射都不能逃逸出来，强引力场意味着物质的高度密集，要“逃出”一个黑洞就必须把一定
的质量放入一定的体积内，在球对称的情况下，这个体积的大小由史瓦西半径来给定。
（二）黑洞的性质
我们无法知晓黑洞内部的任何信息。其性质只能通过它外面由于其引起的物理效应来认
识。我们一般通过质量、电荷及角动量来描述黑洞。
1、质量。
黑洞质量是黑洞的一个重要特性，它决定了黑洞世界的直径。黑洞总是以贪婪的、永无
满足的方式吞噬物质。物体一旦掉进黑洞，它的许多特性便再也检测不到。掉入黑洞的不管
是几公斤的白金还是有机生命组织，在观测上仅是感知到黑洞的质量增加了1公斤。随着黑
洞吞噬的物体越多，他所具有的总质量越大。
2、电荷。
黑洞带上电荷会影响它的结构。设想一个不带电的静止黑洞，让其逐渐带上电荷，当黑
洞开始显现出带有电荷时，便会在其中心奇点周围形成第二个视界，称作内视界。随着越来
越多的电荷加入黑洞，内视界变得越来越大，而原来外视界却不断收缩。若电量继续增大，就会出现两个事件视界最后合二为一的时刻，这时两个视界将消失，只留下一裸露的奇点。不过这种情况不会发生，其实在两视界重合前，黑洞所带的电荷激发的场强已大得电离了黑洞周围的物质，大量的异号电荷涌入中和了大多分原所带的电荷
3、角动量。
黑洞的自旋也能在离黑洞很远的安全距离上被科学家们测量到。通过测量旋转黑洞周围各侧的光线偏折情况，就能推测出黑洞的全部自旋。但对旋转黑洞的准确描写直到1963年才由克尔成功地得到。因此，旋转黑洞有时称为克尔黑洞。
（三）黑洞的今生
现代人对黑洞的具体定义和理解是：黑洞（Black hole）是根据现代的广义相对论所预言的，在宇宙空间中存在的一种质量相当大的天体和星体（并非为一个“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，发生引力坍缩而形成。黑洞的质量是如此之大，它产生的引力场是如此之强，以致于任何物质和辐射都无法逃逸，就连传播速度最快的光（电磁波）也逃逸不出来。由于类似热力学上完全不反射光线的黑体，故名为黑洞。在黑洞的周围，是一个无法侦测的事件视界，标志着无法返回的临界点。
二、黑洞“不黑”
（一）黑洞的成因理论
1、黑洞的形成。
太阳系引力场最大的是太阳，而银河系的中心则早在一百亿年前就形成了现在的这个样子，它的引力场极高、密度极大。
通过科学界的研究认证，银河系中心存在超大密度和引力场非常强的天体，致使大量的恒星系不断地向银河系中心聚集。在银河系核心强引力的作用下，一些不断聚集在银河系中心的恒星系又被不断地压缩，使银河中心的超大质量天体密度变得越来越大，最终将导致银河系中心的引力场越来越强。由于银河中心剧烈的物质核聚变，使银河系中心的温度继续急剧增高，引力也继续急剧加大。其又会将大部分靠近的恒星继续压缩成为一个密度不断增高、引力不断加大的新天体。此时，银河中心也就形成了连光线也都难以逃脱的强引力“黑洞”类天体。其实，这个“黑洞”并不黑，只是因为银河系内的所有物质射线全都被它吸引了，连光线也不再折射出来，所以我们就不会看到这个天体的存在，自然而然的也就形成了黑色。
2、黑洞的定性
现代科学家将宇宙黑洞定性在超新星爆炸坍塌后，在不断地进行压缩成为高质量的“黑洞”类天体。
究竟一颗恒星在坍塌过程中，是什么物质产生的密度极高、引力场极强的类天体呢？我们知道，恒星是由物质的核聚变形成的，是否是由不同的物质粒子在不断地被压缩重组后形成一种我们人类目前还不能解释的一种新的物质体系呢？也有可能会形成一个超级的原子，在引力场的作用下，空间所有物质的原子都被压缩在一起。这个巨无霸的超级宇宙原子具备了所有物质原子的形态，内核是由所有物质的质子和中子形成的正电荷中心，核外围绕着所有被压缩物质的负电子荷云。这个宇宙原子构成了空间强大的电力场，在电力场的周围构成了强大的宇宙磁场。
在经过数十亿年后，这个不断运动着的超级宇宙原子的核心温度在不断地增长、裂变、膨胀，最终走向大爆炸极限，而后又形成了一个崭新的物质的宇宙时空系。当宇宙构成一个巨大的原子后，宇宙空间已不复存在，没有了物质的分类，也不再会有光线的存在，只有电场和磁场，这就是宇宙的循环过程。
（二）黑洞“黑”与“不黑”学说
1、黑洞“黑”学说
由黑洞的前世今生知，黑洞确实是黑的。它不会放出可见光，其实任何波段的电磁波及任何物体的运动信息都不能跑出。对克尔黑洞，在一定的条件下，可以向外辐射能量，消耗其自转能。当其自转能辐射完了，它就传化为史瓦西黑洞，不在发射能量。
2、量子效应
黑洞可以辐射，甚至可以出现剧烈的爆发。为什么呢？
经典黑洞理论与量子黑洞的主要差别在于对“黑洞”的处理，经典理论认为真空是空无一物的，而量子理论认为真空也有物质和物质运动。在真空态中不断发生所谓虚粒子对的产生与湮灭的过程，在量子场论中称为真空降落。在黑洞之外邻近视界的地方，由真空涨落产生一些虚粒子对，这个虚粒子对一为正能量，一为负能量。负能量的粒子可以通过量子力学中的隧道效应穿过视界进入黑洞，而正能量的粒子则逃离黑洞形成发射，相反的过程也能发生。
3、黑洞“不黑”原理
通过量子效应及严格的数学证明给出，在虚粒子对中，正、反两种过程并不能抵消，总的效果是黑洞能向外发射电磁能量，这就是所谓黑洞“不黑”，或黑洞的量子蒸发。
但是，这样释放的能量，必定来自某处，我们现在知道，它来自黑洞自身。在发射能量时，黑洞的质量等量地减少着，这意味着，黑洞必定越来越小。霍金已经证明当黑洞变小时，它以不断增加着的速率发射辐射和粒子。在效果上，它变得越来越热；霍金发现黑洞的蒸发，使我们了解到粒子真的能从黑洞里出来，然而，这种量子力学过程对原初黑洞才是重要的。原初黑洞可能产生于宇宙大爆炸时，他们是非常微小的，这种黑洞不同于恒星演化而成的黑洞，他们内部会有粒子逃出来，也有大量的辐射。因此，这一类黑洞应该是可观察的。从某种意义上讲，是“不黑”的黑洞。
三、黑洞的寻找及观测进展
原则上，任意尺度的黑洞都可以存在，只要能把一定质量的物质限制在特定的尺度内。然而在天体物理领域，能够形成且有观测效应的黑洞只有几类（按照质量的大小来排列）：星系级黑洞、恒星级黑洞和微型黑洞。
黑洞的理论是严格而优美的。目前，我们在观测黑洞上已取得了前所未有的进展；可以相信，随着时代和技术的不断改进，找到黑洞的愿望是可以实现的。
参考文献：
【1】作者：杨庆余书名《黑洞——一个内涵丰富的物理学命题》期刊名：物理与工程出版年份：2003年1月
【2】作者：方恒忠书名《黑洞的霍金辐射与信息守恒》期刊名：山东科技大学学报（自然科学版）出版年份：2007年5月
【3】作者：王刚、陆建隆书名《黑洞与黑洞“不黑”》期刊来源：科学之友发表时间：1999年10月8日
【4】作者：韩晶晶书名《黑洞揭秘》期刊来源：大科技（科学之谜）发表时间：2009年9月5日
【5】作者：张建华、朱建阳、赵峥书名《带有电荷磁荷的任意加速黑洞的量子效应》出版社：北京师范大学出版社出版年份：1993年1月
【6】作者：刘学建书名《黑洞究竟有多黑》期刊来源：科学之友发表时间：2004年10月
【7】作者：童喜喜、李西西书名《神秘的黑洞》期刊来源：素质教育博览发
表时间：2007年6月
The black hole and the hole is not black
Abstract: This paper introduces some basic problems about the black hole "not black". This revolves mainly around the black hole "not black"
and start, including the details of the origin of the black hole ,the properties of the black hole, the general theory of the black , the black hole " why not black" and Scientists views of black hole "not black". With the development of Technology, the black hole "not black" said more
and more perfect. The black hole theory more and more perfect.so I believe
that the desire of finding the black hole directly will be come true eventually.
Keyword: Not black hole" The formation of a black hole theory
Electromagnetic energy
签名：
时间简史——从大爆炸到黑洞 本文是关于高中作文的时间简史——从大爆炸到黑洞，感谢您的阅读！ 坚强，是一个伟大的人所必须具有的品质，若想成就一番伟业，就需要一样东西，那就是不怕困难，不怕失败，永远坚强不屈的精神，而霍金就是拥有这种精神的人。斯蒂芬·霍金教授写的《时间简史》出版于1988年，回答了宇宙是怎样诞生的？它从何而来？又向哪里去？的问题。 书中认为我们现在生活的宇宙有自己的历史起点，它大约诞生于150亿年前，那时，宇宙只是一个点，不占有空间，也没有时间的概念。在这一点发生了大爆炸，时间和空间从此开始，物质开始形成。最初，宇宙的温度极高，随着时间的推移，空间越来越大，温度越来越低，宇宙中的能量与物质不断发生复杂的反应，逐渐形成星系，空间继续扩大，膨胀，直到今天，宇宙仍然在膨胀之中。大约在距今50亿年前，太阳形成。大约在距今46亿年前，地球形成。宇宙继续膨胀，将来也会膨胀，也许在膨胀到一定程度后，宇宙开始收缩，可能会收缩成一个点，一个不占有空间的点。到那时，时间结束。到底会不会这样，现在还说不定。大爆炸之前是怎么回事，不知道。永远也无法知道。这就是大爆炸宇宙的理论基础。我认为;斯蒂芬·霍金教授所说的前半部分是对的，后半部分是不对的。就是我们的小宇宙发生了大爆炸到空间随时间的增长而不断的膨胀直到今天，是对的。但是我们的小宇宙不会膨胀到一定程度后开始收缩，直到又收缩到一个点成为黑洞，进而再产生一次我们的小宇宙的大爆炸。我们的小宇宙会不断的膨胀下去！我认为;大宇宙中有很多黑洞的存在，他们是产生大爆炸的种子，这些黑洞不断的吸收大宇宙中的物质，不断的膨胀下去，直到达到了大爆炸的临界点就会产生大宇宙中的大爆炸。产生出和我们一样的小宇宙。这些黑洞不断的吸收大宇宙中
黑洞与弯曲的时空 复习 1.黑洞研究 黑洞最初被视为一颗死亡的星，被认为是恒星演化的最终归宿。起初，人们的着眼点只放在研究它的力学行为上。后来才突然发现黑洞有着丰富的内涵，它不仅有力学性质，而且有量子性质和热性质。黑洞不是一颗死亡了的星体，它有着丰富的生命力。黑洞不是天体演化的最终归宿，而是天体演化的一个中间阶段。 最为奇妙的是，黑洞有温度，有热辐射，黑洞的表面积可以看作熵。黑洞具有负的热容量，发出热辐射后，自身温度不仅不降低反而会升高。因此，黑洞与外界很难形成稳定的热平衡。大黑洞温度很低，小黑洞具有极高的温度，最终会发生爆炸。研究表明，两个黑洞碰撞时，接触点的温度会降到绝对零度，而尾部会产生高温喷流。 2.两大难题 广义相对论的研究，特别是黑洞理论的研究，引导出物理学的一个基本困难——奇点困难。奇点是时空曲率发散（无穷大）的地方，是时空的病态部分。目前认为，奇点本身不应属于时空。奇点可以看作时间开始或者终结的地方。彭若斯和霍金等人严格证明了一条奇点定理。该定理的内容可粗略表述如下： 只要广义相对论正确，因果性良好，而且时空中至少有一点存在物质，那么这个时空就一定有奇点，或者说，就至少有一个物理过程，时间有开始，或者有结束，或者既有开始又有结束。 他们似乎证明了，任何物理时空中的时间，都不可能是无限的。彭若斯和霍金证明了时间的有限性！奇点定理对物理学和哲学的影响是显而易见的。 现代物理学的另一个重要困难也来自弯曲时空的研究。多年的探讨表明，引力场量子化后不能重正化，其中有一些无穷大的项（发散部分）没有办法消除，即使采用现在的任何一种超对称、超引力和超弦方案也解决不了这一困难。 “奇点困难”和“引力场量子化困难”，是目前摆在物理学工作者面前的两大难题，它们有可能把物理学导向一场新的革命。 3.发展前景 这里，黑洞的研究最值得注意。它把热力学与时间弯曲联系起来。物理学中有两个规律比较特别，一个是广义相对论，另一个是热力学第二定律。所有的物理理论都把时空看作平直的，都认为时空是与物质和运动无关的背景，只有广义相对论认为时空与物质和运动不可分离，时空不是平直的，而是弯曲的。所有的物理理论（甚至包括广义相对论）都认为时间是可逆的，只有热力学第二定律显示了时间演化的箭头。热力学与时空理论（广义相对论）的结合，很有可能是物理学革命的新起点。
黑洞里面是什么？ 没有信号能从洞里出来告诉我们答案，也没有哪个勇敢的探险家在进入黑洞考察后还能出来告诉我们结果，他甚至不能向我们发出任何信息。 但人类的好奇心是不会满意这种回答的，人们找到了一个解决问题的工具：物理学定律。运用物理学定律，人们了解到黑洞深处的时空倒置、奇点以及奇点背后的另一个宇宙…… 一艘巨大的宇宙飞船正在黑暗深邃的太空中疾驶前行，飞船里的宇航员们正在聚精会神地工作，四周一片宁静。突然，飞船里所有的东西包括飞船本身都旋转了起来，越转越快，越转越急，而在飞船外面，无数不知名的物体猛烈而又频繁地撞击着飞船。 飞船里陷入一片混乱。报警器还没来得及鸣叫，就彻底丧失了作用！操作系统同时大面积崩溃，宇航员与外界的一切联系中断！宇航员们面面相觑，不知道发生了什么事。但这仅仅是噩梦的开始，很快，飞船似乎被一股令人恐怖的超强大力量包围起来了，无形的力量肆意蹂躏着飞船，将它压扁又拉长，紧接着，飞船被解体、被粉碎，与周围的宇宙物质混合在一起，似乎被吸入一个无形的旋涡，正在向一个令人恐惧的万丈深渊陷落……陷落…… 最后，飞船消失了，宇航员消失了，一切都消失得无影无踪，四周愈发黑暗，陷入更深的沉寂。 引力造就的恶魔 这场恐怖悲剧的制造者是谁？是黑洞。黑洞是我们宇宙中最奇怪、最神秘的物体，由于质量极其集中，它的引力场非常大，在其周围形成了一个极强的旋涡，任何靠近它的物质都会被统统吸进去，然后被牢牢囚禁在里面，甚至连光线也被它强大的引力拉回洞里，无法逃脱。因此，黑洞是宇宙中吞噬万物的恶魔，是任何物质陷进去再也逃不出来的无底深渊。 那么，如此恐怖的黑洞是如何形成的呢？理论上，任何物体只要将体积压缩至一定大小，使表面的引力强大到能抑制光的射出，则都能变成黑洞。这情形就好比用一台威力巨大的压缩机，把你压缩成原子的1000万亿之一，直径不到10的负23次厘米的大小，你就会变成一个黑洞；同样的道理，把地球压缩成一颗台球的大小，或者把太阳压缩成半径为3公里的圆球，它们也会变成黑洞。 可是事实上，黑洞的形成条件是很苛刻的，因为物体很难被压缩，它有电磁力来连结原子和分子，构成一张晶状网，这张晶状网顽强地抵抗着强大的压缩力量。所以，只有一个物体的质量极大，其向内坍缩的引力极其强烈，才能制造出黑洞。科学家们计算出，当一颗死亡恒星的残骸的质量大于3个太阳质量时，那个残骸还要不可避免地向内坍缩，最终形成黑洞。
数字黑洞123数字黑洞 黑洞原是天文学中的概念，表示这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来。数学中借用这个词，指的是某种运算，这种运算一般限定从某些整数出发，反复迭代后结果必然落入一个点或若干点。数字黑洞运算简单，结论明了，易于理解，故人们乐于研究。但有些证明却不那么容易。 任取一个数，相继依次写下它所含的偶数的个数，奇数的个数与这两个数字的和，将得到一个正整数。对这个新的数再把它的偶数个数和奇数个数与其和拼成另外一个正整数，如此进行，最后必然停留在数123。 例：所给数字14741029 第一次计算结果448 第二次计算结果303 第三次计算结果123 ------------------------------------------------------------------ 数字黑洞495 只要你输入一个三位数，要求个，十，百位数字不相同，如不允许输入111，222等。那么 你把这三个数字按大小重新排列，得出最大数和最小数。再两者相减，得到一个新数，再重新排列，再相减，最后总会得到495这个数字，人称：数字黑洞。 举例：输入352，排列得532和235，相减得297；再排列得972和279，相减得693；排列得963和369，相减得594；再排列得954和459，相减得495。 应该只是一种数字规律吧，像这样的还有狠多，比如四位数的数字黑洞6174： 把一个四位数的四个数字由小至大排列，组成一个新数，又由大至小排列排列组成一个新数，这两个数相减，之后重复这个步骤，只要四位数的四个数字不重复，数字最终便会变成6174。 例如3109，9310 - 0139 = 9171，9711 - 1179 = 8532，8532 - 2358 = 6174。而6174 这个数也会变成6174，7641 - 1467 = 6174。 ---------------------------------------------------------------------------------- 任取一个四位数，只要四个数字不全相同，按数字递减顺序排列，构成最大数作为被减数；按数字递增顺序排列，构成最小数作为减数，其差就会得6174；如不是6174，则按上述方法再作减法，至多不过7步就必然得到6174。 如取四位数5462，按以上方法作运算如下： 6542-2456=4086 8640-0468=8172 8721-1278=7443 7443-3447=3996 9963-3699=6264 6642-2466=4176 7641-1467=6174 那么，出现6174的结果究竟有什么科学依据呢？ 设M是一个四位数而且四个数字不全相同，把M的数字按递减的次序排列， 记作M(减)； 然后再把M中的数字按递增次序排列，记作M增,记差M(减)-M(增)=D1，从M到D1是经过上述步骤得来的，我们把它看作一种变换，从M变换到D1记作：T(M)= D1把D1视作M一样，按上述法则做减法得到D2 ，也可看作是一种变换，把D1变换成D2， 记作：T(D1)= D2
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，
试论经典时空观与现代时空观的区别 摘要：比较经典时空观与现代时空观的区别，阐述相对论时空观的主要思想。 关键字：时空观、经典时空观、现代时空观、相对论时空观 “天地者万物之逆旅，光阴者百代之过客。”人类生存于天地之间，漫步于时间长河，对空间与时间的思考萦绕于一代又一代人的心头，从哲学家、诗人、到物理学家，古今先哲们对其不断探索与完善，逐步形成与发展着人类的“时空观”。 一、：纵观人类文明，时空观大致经历了三个时期： 1时空观的变革历程古老“天圆地方”的平直时空观； 2以“经典力学”为理论基础的绝对时空观； 3以“光速不变”为理论基础上的相对论时空观； 近年来又有人提出了以“混沌分形”为理论基础上的新时空观，建立在“光速改变”（VSL）新理论基础上的时空观和建立在“超弦理论”基础上的多维时空。其中，目前人们公认的在科学史上比较有影响的是牛顿的绝对时空观（即经典时空观）和爱因斯坦的相对论时空观（即现代时空观）。下面我们将在由经典时空观向现代时空观的变革中比较二者的区别 二、经典时空观与现代时空观的区别： 经典时空观： 李白诗句有云：天地者万物之逆旅，光阴者百代之过客。他便把时间与空间看作是两个互不关联的概念。在李白之前和之后，许多人也持和他一样的观点——绝对时空观。在中国，后期墨家提出了“宇”、“久”作为空间、时间概念，并认识到空间、时间与具体实物运动的一定联系及空间与时间的一定联系。在西方，古希腊德谟克利特认为空间是物质运动的条件，亚里士多德用“地点”概念来表示空间，认为时间是连续的。近代时空观是在自然科学发展的基础上形成的，哥白尼的日心说指出地球的运动不会破坏地球上的自然秩序，这一见解是揭示空间均匀性的重大的步骤。由于地球是运动的，地面上物体的运动并不是指向宇宙中某一不动的地点，而是指向地球。这样相对运动的观点便呈现出来。伽利略对哥白尼体系作了科学的论证，它认为，因为物体运动的相对性，所以描述物体运动是必须选定一个对比物，物理学称为参考物，并提出了"力学相对性原理"，指出力学规律在所有的惯性系中都相同，并且给出了两个惯性系之间的时空坐标的变换关系。牛顿总结了前人的成就，建立了牛顿力学的理论体系。在牛顿的力学方程中，没有宇宙中心的地位，任何时空点都是相对的。从不同的参考系看，描述物体运动的运动学量(如坐标，速度，位移，轨迹等等)，可以不同，但在两个以速度v沿x轴方向有相对运动的参考系S(x，y，z，t)，S/(x/，y/，z/，t/) 描述同一物理事件的时空坐标满足伽利略变换。 这个时空变换集中的反映了牛顿的时空观，牛顿的时空观的主要观点是: 1承认时间，空间客观存在； 2时间和空间与物质及其运动无关。时间坐标系和空间坐标系是完全脱离物质而独立存在的;时间间隔与空间间隔在不同的惯性系中保持不变;即时间，空间观念与物质运动状态无关； 3 时间和空间彼此无关，各自独立存在。
123数字黑洞解码 数论 四则变換法则 123数字黑洞——数理模式解码 世界数学奇葩难题解答集 作者: 中国数论研究者 乐平林登发（经济師） 2208831455@https://www.doczj.com/doc/a41859068.html, 2015.2.1. 附原文 123数字黑洞 设定一个任意数字串，数出这个数中的偶数个数，奇数个数，及这个数中所包含的所有位数的总数。例如:1234567890,偶:2，4，6，8，0总共5个，奇:1，3,5，7，9总共5个，总:数字总个数10个。 新数:按“偶一奇一总”的位序排出新数:5510. 重复 偶:0.共1个，奇:5,5,1,共3个，总:数字总个数:4. 新数:按“偶一奇一总”位数:134. 重复 偶:4.共1个，奇:1,3,共2个，总:数字总个数3个， 新数:按“偶一奇一总”总位书写:123.下面是不断循环操作，始终是:123. ㈠前言 此是网上公布的数学奇葩难题，扑朔迷离，怪到如入云雾渺茫之中，既稀奇古怪又趣味无穷，百思不得其解，故以“黑洞”命名喻之。 本人阅后兴趣使然，研究并发现了一种解码方法，供世人评论参考，现公布于众。 ㈡四则变換法则解码 1、该题以浩瀚的自然数为背景出现任意数字串里的偶数个数和奇数个数及总个数，只考虑所有位数个数，数字大小则无关。 2、排列模式规定偶数个数在前，奇数个数在后，总个数在最后。 命题: 实际本质是:“偶一奇一总”个数表达式问题，为什么总会产生数理逻辑123模式？ 3、这个数字黑洞是奇偶数与前后位置变换逻辑模式，暗藏2的平方数理模式，共四种不同变換形态模式，即:四则变換法则: 奇奇总，偶偶总，奇偶总，偶奇总。 其中: 奇奇总112型是:偶数位在前是奇数个数，奇数位在后是奇数个数，总数位则等于偶数。产生新数就是奇数，奇数，偶數，这是第一次变換模式，接下来就是偶数位在前是1,奇数位是2在后，总个数在最后是3.进入形态模式123。
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.
1.时空间隔和物理事件 狭义相对论中，一维时间和三维空间构成闵可夫斯基四维平直时空，其度规可取为gμv=(－1,1,1,1)，任意两个物理事件的四维间隔的平方写为： (?s)2=?c2?t2+?x2+?y2+(?z)2 四维间隔的平方只有三种类型：(?s)2<0称为类时间隔；(?s)2=0是类光间隔；(?s)2>0是类空间隔。相应的物理事件分别称为类时事件、类光事件、类空事件。如果两个物理事件代表的是某一物质的运动，它们分别是亚光速运动、光速运动、超光速运动。四维间隔在洛伦兹变换下保持不变，因而这三类不同类型的运动不会通过坐标变换而互相转化。如亚光速运动不可能变为超光速运动；反之亦然。 2.时间膨胀 狭义相对论预言，运动时钟的“指针”行走的速率比时钟静止时的速率慢，这就是时钟变慢或时间膨胀效应。[2] 考虑在K系中的某一点静止不动（即空间坐标间隔为零：x=0,y=0,z=0）的一只标准时钟，此时洛伦兹变换中的前三个方程给出： x′=0,y′=0,z′=0 这是时钟在K'系中的运动轨迹，即时钟以不变速度v沿x'轴的正方向运动。洛伦兹变换中的第三个方程给出： 1 t′= 1? c2 式中t是给定时钟显示的时间间隔，因而是固有时。由于时钟的速度v总是比光速c小，该式中的1?v2 （即膨胀因子）大于1，因而t'>t，即在K'系中看来运动的时钟走慢了。但 c2 t'是坐标时，因为它是K'系中两个不同地点的时钟记录的时间之差，所以上面所谓的时间膨胀实际上是说“固有时比坐标时小”。直接的实验验证包括飞行μ子寿命增长和环球飞行原子钟速率减慢。 3.钟慢效应
由坐标变换的逆变换可知： t=γ T+Xu c2 故： ?t=γ ?T+?Xu 2 又：，（要在同地测量） ?X=0 故： ?t=γ?T （注：与坐标系相对静止的物体的长度、质量和时间间隔称固有长度、静止质量和固有时，是不随坐标变换而变的客观量。） 4.霍金悖论 英国理论物理学家史蒂芬霍金悖论主张黑洞不可能透露出东西，所有那些被它吞噬的东西将永远置身于我们的宇宙之外。这一论断被一些人称为“霍金悖论”（为了解决“悖论”从而引发了平行宇宙的概念，或者说有多个宇宙共存的说法），因为它与量子理论相抵触。 如今，霍金已修改了黑洞理论，认为黑洞是可以“重新开放”的，所吞噬的信息可以以另一种形式释放出来，就像我们生活中的燃烧一样，只是信息的转化而已。 经过29年的思考，斯蒂芬·霍金表示、他以前对黑洞的看法是错误的。2004年7月14日，这位剑桥大学的著名物理学家正式发表了一篇论文，认为黑洞这种由星体残骸演化成的漩涡会保留被吞噬物体的痕迹、而且终将释放出少量被撕碎的物质。 霍金激进的新理论颠覆了他30年来为了科学地解释黑洞悖论而进行的努力：被吸入黑洞的物体怎样才能真正消失，不留一点痕迹呢长期以来他一直是这样认为的，而亚原子理论认为物质的形式可以相互转换，但不可能完全消失。此前、霍金坚持认为、黑洞会摧毁其中所包含的一切微小信息，然后只是正常向外辐射能量。在第17届国际广义相对论和万有引
神秘的黑洞 本文是关于初中作文的神秘的黑洞，感谢您的阅读！ 黑洞，这个人们听了都有一点害怕的神秘物体。在科幻小说中，黑洞是一个恐怖的地方。一旦你靠近它，它就会把你吸进去。黑洞，是一个来了就不能走的“世界”。 可是，黑洞到底是什么，谁也说不清楚，因此，科学家决定探秘黑洞。当然，他们并不会让人类接近黑洞。所以，他们用机器人探测黑洞，机器人在黑洞边慢慢地飞着，想靠近黑洞，慢慢地，机器人飞到了快要进入黑洞的那一大片区域，叫事件视界，进入事件视界，你就会觉得有一股强大的力量吸着你，机器人这是前进的速度非常非常地慢，最后好像停了下来。其实，机器人并没有停下来，它还在缓缓前进。最后，机器人被黑洞拆分成碎块，吸进了黑洞。如果机器人将镜头向后，会是一片漆黑，如果机器人将镜头朝前，先会黑黑的，后面会看到许多星星，再往后看，会看到黑洞的中心，奇点。 黑洞之所以拥有强大的吸引力，是因为黑洞的密度很高。那么，黑洞又是如何形成的呢?时光将追溯到140亿年前，宇宙诞生时。一个濒临灭亡的恒星爆炸成许多黑洞，这些年轻的黑洞和另一个黑洞合并，形成了一个超大质量黑洞。 很多人会问月亮绕着地球转，地球绕着太阳转，太阳又绕着谁来转。这个问得很好。科学家发现，在银河系的中心，周围的恒星绕着一个隐形的星球转，那么，这个隐形的星球是什么。只有黑洞，拥有如此巨大的引力，但是这个黑洞，绝非一般普通的黑洞，只有超大质量黑洞。或许黑洞是通向另一个“世界”的大门。宇宙可能就是一个大大的黑洞。 如果有一天，一个人来敲你家的门，说他是你的后代，你不要重重地把门关
上，他可能就是从黑洞穿越的。英国科学家霍金猜测在黑洞中，人类可能穿越了会幸存。 黑洞对人类居功至伟，毫不夸张的说，如果没有黑洞，我们将不复存在。
《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
强力、弱力、电磁力和引力是宇宙中的四种基本力，其中引力最为神秘和难以驾驭 从物理学的观点来说，与天体运动最紧密相关的概念是万有引力。 现代物理学告诉我们，宇宙中存在四种基本力：强力、弱力、电磁力和引力。强力和弱力的作用范围很短（< 10－15厘米），因而只存在于微观世界，人类通过现代科学的帮助才认识了它们；电磁力已成为人类不可或缺的动力来源，并且是文明社会的信息通信之基础；而引力是这四种力中最早被人类所感知，但也最为神秘和难以驾驭，至今还无法将它统一于包括了其它三种力的标准模型中。 人类很早就认识到，地球对自身以及周围一切物体的吸引作用，即重力。但若要发现任何两个物体之间都具有万有引力，就不那么容易了。因为，两个普通物体之间的引力一般来说非常微弱，我们根本不能感知它的存在。 相比较，电磁力就大多了。比如摩擦生电：一个绝缘玻璃棒被稍微摩擦几下，就能够吸引一些轻小的物品。再比如，磁铁对铁质物质的吸引和排斥作用，都是很容易观察到的现象。然而，除了巨大质量的星体之间产生的引力能够被观测到之外，一般物体的引力很难被探测到。 电磁场有电磁波来传递信息，常见的光也是一种电磁波，人类可以产生、接受、控制电磁波，它们已经是某种抓得住、看得见、用得上的东西。可是引力呢？引力波至今仍未被探测到，我们对引力的了解还太
少。 吸引物体下落的力，与使得月亮绕着地球转圈的力是同一种力 据说牛顿因为苹果从树上掉下砸到他头上，而发现了万有引力。不管这个传说真实与否，想必牛顿很早就注意到了物体被地球吸引而下落的事实，从而联想到月亮为什么不会掉下来，继而思考引力问题，认识到吸引物体下落的力，与使得月亮绕着地球转圈的力应该是同一种力。再后来，牛顿于1687年提出了万有引力定律。牛顿点亮了科学的火把，之后，又有了麦克斯韦尔的电磁场理论，经典物理的大厦变得宏伟壮观。 牛顿力学三大定律及万有引力定律为公众所熟知，因为那是中学物理的内容。然而，尽管每个人都知道爱因斯坦的名字，但要问起爱因斯坦对物理学的贡献是什么？或许，很多人都能用一个词汇来回答——相对论。然而，相对论是什么？为什么想到要创立狭义和广义两个相对论呢？这就不是人人都能说出个所以然了。 爱因斯坦生于牛顿逝世150多年之后。有位英国诗人为牛顿写下这样的墓志铭：“上帝说，让牛顿降生吧。于是世界一片光明。”另一位英国诗人，则在后面加上了两句玩笑话：“魔鬼撒旦说，让爱因斯坦出世吧。于是，大地又重新笼罩在黑暗之中。” 爱因斯坦用一篇光电效应的文章，引出了量子的概念。后来，在许许多多物理学家的共同努力下，量子理论得以创立。1905年，爱因斯坦又发表了6篇有影响力的论文，分别引领了三个不同物理学领域的研
【股票技术分析】时间周期算拐点 【核心提示】上一篇文章主要讲解了时间黑洞的作用，这篇就是实战应用了，没有看的投资者可以找《时间黑洞详解》一文先了解一下。 眉开眼笑，喜上眉梢 当时间黑洞出现在下降趋势中，股价站在黑洞上沿，并形成有效站立，或者出现看涨K线，预示着股价即将向上变盘，当前趋势可能发生反转即变盘黑洞，如图1中 （图1） 前期股价处于下跌，而当止跌横盘时期出现了第一个时间黑洞，并且股价成功站在了黑洞的上沿，后期出现了大幅的上涨，当出现调整的阶段再次出现了时间黑洞，并次日股价有一次站在黑洞的上沿，又形成了新一轮的上涨，这一类型的黑洞既是“眉开眼笑，喜上眉梢”。 冷眼看盘 如果时间黑洞出现在上涨趋势中，价格有效跌破黑洞下沿，或有看跌K线，预示着当前趋势结束，股价即将向下反转。
（图2） 如图2中第一次出现时间黑洞的位置就是股票上涨途中出现横盘时发出的，股价有效跌破黑洞下沿就是我们适当减仓的时机，虽然下跌幅度不大，可是风险意识我们是要有的，当第二次出现黑洞的时候，如果我们能够在股价跌破黑洞下沿时及时卖出股票，就可以避免快速下跌所带来的损失。当投资者手中股票出现此类现象一定不要手软，要果断决策，知道躲避风险的投资者才是成熟的，卖错了我们可以在买回来，而一旦资金大幅出现亏损想要转变就没那么简单了。 眼中流泪 时间黑洞出现在下降趋势之中，股价跌破了黑洞的下沿，预示当前趋势将沿原有趋势方向继续下降。 （图3） 如图3所示在经历一段时间的下跌后，反弹期间出现了时间黑洞，股价没能突破黑洞上沿，而是跌破了黑洞的下沿，后期股价延续下降趋势并且跌速加快，跌幅加大，这样的“眼中流泪”是我们必须要回避的中期下跌过程。 时间黑洞的出现，可以让公众投资者擦亮眼睛，对于关键性的变盘位置都能有所对策，是投资者在股市披荆斩棘的利器，本文讲的几种图例大家可以多去研究，后期我还会针对黑洞的组合进行详细的解答。
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
读书评论 时间本性和热力学 评《黑洞与时间的性质》 吴忠超 半年前，我收到了这部题为“黑洞与时间的性质”的电子书稿。这部专著的作者是两位理论物理工作者刘辽、赵峥教授以及他们以前的学生田贵花、张靖仪两位教授。这是一部富有智慧的作品。我阅读之际写下一些感想，供大家分享。 刘辽、赵峥从70年代迄今对引力物理做了多方面的研究，撰写了大量论文。这些论文涉及引力物理的测量问题、引力热力学、黑洞霍金辐射、奇点定理、虫洞、量子宇宙学、时序猜测、黑洞信息丢失等等，这些都已纳入了这部专著。限于篇幅，这篇短文只能就他们对时间本性与热力学关系的贡献作一点介绍。 我们知道，古今中外的思想家都为探索时间的本性绞尽脑汁，而时间仍一如既往地保持着它永恒的神秘。在爱因斯坦之前，康德以自然科学家和哲学家的双重身份对时间和空间提出了一些真知灼见，而其余的人只不过以不同的语言对时间进行了一些描述。我们谈论最多的是时间，最不了解的也是时间。只有在爱因斯坦提出狭义相对论和广义相对论之后，时间本性的研究才真正进入科学的王国，这只是近一百年的事。 广义相对论的意义是，时空被其中的物质的能量动量张量所弯曲，而引力物理最基础的实验无非是时空的测量问题。从某种意义上讲，广义相对论早期三大验证也是时空测量问题。在爱因斯坦与朗道等人研究工作的基础上，赵峥从80年代起就开始关注这方面的探讨。他发现热力学第零定律，即热平衡具有传递性，与钟速同步的传递性等价。无论是热力学第零定律，还是钟速同步传递性，若不成立，这个物理世界就会面目全非。 在经典广义相对论中，霍金和彭罗斯在上个世纪70年代证明了，在非常广泛的物理条件下，时空中至少存在一个固有时间有限的物理过程。赵峥等指出，“固有时间有限”必然伴随着系统温度达到绝对零度或出现发散的情况，这违背了用固有温度表达的广义热力学第三定律。这就进一步增强了下述信念：考虑引力量子化的广义热力学定律将排除时空奇点，保证时间的无始无终性。 田贵花与赵峥用整体微分几何探讨了这方面的问题，并意外地发现，如果采用固有时间进行量度，则沿类光测地线运动的“自由光线”的加速度不是零，而是无穷大。这是一个耐人寻味的结果。 热力学第一定律，即热物理框架中的能量守恒定律，显示了时间流逝的均匀性。热力学第二定律因霍金辐射的发现而在引力物理中大放异彩。科学界已达成共识：黑洞视界的面积代表了黑洞的熵。本书作者历年来在霍金辐射的方向做了很多贡献，发表了大量论文。近年来，对黑洞过程是否破坏信息守恒的问题，威尔切克（F. Wilczek，诺贝尔奖得主）和帕利克（M. K. Parikh）就史瓦兹黑洞提出了富有创见的隧穿机制，证明了黑洞辐射过程信息守恒。张靖仪与赵峥把他们的工作推广到克尔黑洞族以及更一般的黑洞，同时指出，他们的证明中假设了黑洞辐射是可逆过程，而真实的过程肯定不可逆，因此威尔切克和帕利克的证明有很大局限性，他们还未能证明信息守恒。这对黑洞信息丢失问题给出了新的启示。 “时间机器”最早出现于科幻小说。从1988年开始，索恩等人对这一课题展开了科学探讨，他们用广义相对论研究了制造“时间机器”的可能性。由于“时间机器”可 作者简介：吴忠超，浙江工业大学物理系教授。
第三章弯曲时空 等效原理 我相信，单纯的思考足以了解世界观 ——阿尔伯特·爱因斯坦 爱因斯坦在1905年既复活了光的微粒说，又维护了麦克斯韦电磁理论的正确性，但 是他发觉自己进退维谷。关于辐射的这两个概念是相互矛盾的：如果光是由粒子组成， 那么按照万有引力定律，它就会受别的物质影响，果若如此，光速又怎能如狭义相对论 要求的那样是绝对恒星呢？ 这个矛盾当然应归根于引力。引力在宇宙中无处不有，并使所有物质加速，而狭义 相对论的惯性系是严格地没有加速度的。爱因斯坦很清楚这个症结，并认识到，要使引 力能与狭义相对论的电磁时空相协调，首先必须重新理解“力”的概念本身。 牛顿万有引力定律要求一切物体都具有一种称为引力质量的内在属性，用以量度每 个物体所能产生的引力。此外，牛顿还用三个基本定律概括了物体在任何力（引力或别 的力）作用下的行为。第一定律简单地说就是笛卡儿的惯性原理：不受力的物体保持静 止或作匀速直线运动；第二定律规定使一个物体加速的力与物体的加速度和质量都成正 比（即人们熟知的公式F＝ma）；第三定律陈述作用与反作用的平等性：每一个力（例 如人推墙的力）都伴之以一个大小相等、方向相反的力（墙也推人）。 所以，牛顿的力是使物体偏离其惯性运动的原因。物体总是反抗对其惯性状态的改 变，这种反抗由其惯性质量来量度。按照这个思路，万有引力同其他任何力一样，也是 一种力，而引力质量之于引力恰如电荷之于电力。我们知道，惯性质量相同而带电荷不 同的物体在同一电场中受到不同的加速，因而在牛顿理论中就没有理由认为引力质量和 惯性质量必定相等。 但是，伽利略和牛顿所观察到的引力的基本性质，正是他心引力同样地加速所有物 体，而与物体的惯性质量或引力质量、体积以及化学性质都无关。一片羽毛、一个分子 或是一块砖，在地球表面附近释放后都同样具有义8米／秒’的加速度（也就是说，假 如没有空气阻力，它们的速度每秒钟都增加98米／秒，在第一秒求是人8米／秒，在第 二秒末是1入6米／秒，等等。这个恒定的加速度正是地球表面的引力加速度）。 这意味着，不仅根本不存在“引力中性”的物体，而且所有物体都具有完全一样的 相应引力荷。这只有在引力质量与惯性质量严格相等时才可能。这种相等性于是被接受 为一条公理，称为等效原理。 这种相等起初被认为只是近似的，后来却经受住了整个科学史上最高精度的核查。 匈牙科男爵罗兰·万·厄伍（Lorandvon E6tvbs）先在1889年，后又在1922年对等效原 理作了验证，精度达十亿分之一。现在，检验精度已经提高了1000倍。由于一个物体中的所有能量都对惯性质量有贡献（把电子和核束缚在原子中的电磁能就很显然），我们就能得出结论：所有能量都有重量，尤其是，光也有重量。 爱因斯坦意识到，等效原理是理解引力的关键。引力与电磁力大不相同，包括进引 力，将给狭义相对论带来实质性的扩充。让我们来进一步考虑等效原理的物理意义。 在爱因斯坦看来，引力质量与惯性的等效只是一个更强得多的等效性的弱形式，而
“数字黑洞”小论文 黑洞在天文学中指时空曲率大到光都无法逃脱的天体。但在数学中，数字黑洞指的是某种运算这种运算一般限定从某种整数出发（一般不包括一位数），经过反复迭代后结果必然落入一个点或若干点。 探究过程： 例一：①随意举一个数字如24749392记下它的偶数个数、奇数个数及总个数。偶数个数：2、4、4、2 四个 奇数个数：7、9、3、9 四个 总个数：2、4、7、4、9、3、9、2 八个 可根据奇偶个数及总个数按照偶-奇-总的顺序得一个新的数：448, 偶数个数：4、4、8 三个 奇数个数：无 总个数：4、4、8 三个 同上可得出一个数：303 偶数个数：0 一个 奇数个数：3、3 两个 总个数：3、0、3 三个 可得出123。 ②再举一个数字如92738202记下它的偶数个数、奇数个数及总个数。偶数个数：2、8、2、0、2 五个 奇数个数：9、7、3三个 总个数：9、2、7、3、8、2、0、2 八个 可根据奇偶个数及总个数按照偶-奇-总的顺序得一个新的数：538, 偶数个数：8 一个 奇数个数：5、8 两个 总个数：5、3、8三个 同上可得出一个数：123 综上可以有一个大胆的猜想：按照上述方法反复计算出的任意数结果皆为123.实际上这种运算顺序最后得出固定值123叫做希绪弗斯黑洞也称123黑洞。所以123是任何数经过上述运算的数字黑洞。 例二：①随意举一个两位数（个位数字和十位数字不能相同）如75 组成75的两个数字最大能组成两位数75，最小能组成两位数57。用组成的最大的两位数减去最小的两位数即75-57=18。组成18的两个数字最大能组成两位数81，最小能组成两位数18。用得出的最大的两位数减去最小的两位数即81-18=63。组成63的两个数字最大能组成两位数63，最小能组成两位数36。用组成的最大的两位数减去组成的最小的两位数即63-36=27。能组成27的两位数最大能组成两位数72，最小能组成两位数27,。用组成的最大的两位数减去最小的两位数即72-27=45。组成45的两位数最大是54，最小的两位数是45.用组成的最大的两位数减去最小的两位数即54-45=9。 同理可以举出21最后的出21-12=9，或37最后得出73-37=36、63-36=27、72-27=45、54-45=9诸如此类。可得出两位数经过上述运算皆可得出9这个结果。即9是两位数（各个位数数字不能相同）经过上述操作的数字黑洞。 ②随意举一个三位数（百位数字、十位数字及个位数字不能相同）如123
黑洞與時間的性質 黑洞的表面積 黑洞的真正邊界是外視界無限紅移面與能層(儲能區)僅為黑洞的附屬物 因此,人們定義外視界的面積為黑洞的表面積,它為任一時刻,處的曲面的面積 下面我們同時算出內,外視界的面積,即處的面積: 在的條件下,克爾-紐曼時空線元化成 度規行列式 內,外視界的面積 其中,為外視界面積,也就是我們通常講的黑洞表面積; 為內視界面積,不同種類的黑洞有不一樣的內,外視界面積 R-N黑洞的內,外視界面積為 史瓦西黑洞的內視界消失,外視界面積為 黑洞的溫度與熱輻射 黑體是只吸收但不反射任何輻射,自身會發射輻射(即熱輻射)的理想物體,其性質由溫度決定; 而由於黑洞的性質類似黑體(任何物質包括輻射都不能逃出,,意即只吸收但不反射任何輻射) 所以結論是黑洞也具有熱輻射且與溫度有關(霍金於1973年證明,稱為霍金輻射) 在霍金輻射的過程中黑洞面積會縮小,質量會減少. 從近代的研究中發現黑洞量子熱效應,表明由大質量恆星經由引力坍塌形成的黑洞,並非是恆星演化的最終歸宿,而是一個中間環節. 黑洞熱性質之一,無毛定理: 我們從克爾-紐曼度規(1-1)式 我們得到這個時空的度規(如何彎曲)僅取決於黑洞的(總質量),(總角動量)和(總電荷) 無毛定理即是說克爾-紐曼黑洞的全部性質由M,J,Q三個參量決定,我們無法以這三個參量為線索來考察此黑洞形成前星體的任何信息掉落黑洞的物體同樣遵循無毛定理(物體失去掉落前的所有信息,除M,J,Q以外) 從熱力學角度來看待體落入黑洞的過程(失去信息,信息相當於負熵)為熵增加的過程 黑洞的熱性質之二,面積定理: 霍金於1971年證明(在宇宙監督假設與強能量條件成立的前提) 黑洞的表面積在順時方向永不減少 數學表述形式為 (1-2) 強能量條件為 (1-3) 其中是物質密度,是應力壓強,此條件物理意義為:時間中應力不能太負.一般物質均滿足強能量條件 在不考慮霍金輻射的效應下,面積定理是正確的 結論是,由於霍金輻射造成黑洞面積減少的效應十分緩慢,在普通的黑洞合併過程中可以忽略不計, 因此還是符合面積定理 但是我們若以極長的時間尺度來考慮,,例如超越GUT(大統一理論) 所預測的質子壽命(年) 經過這麼長的時間,一個黑洞的霍金輻射就非常明顯了