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第一章 数字黑洞 课件(人教版七年级上)ppt

第一章 数字黑洞 课件(人教版七年级上)ppt

4、兰德尔数，回归数
任意取一个三位数，Байду номын сангаас求是3的倍 数.把各位数字的立方和相加，其和作 为新的数，反复进行如上变换，最后 得到什么数？
注意：立方和是指先求立方再求和。
例：366→459→918→1242→81
→513→153
如果不是从3的倍数开始以上变换，则 最后结果要么是1，370，371，407这四个 数中的某一个，要么陷入以下循环：
55→250→133；160→217→352；136→244； 919→1459
5、6174猜想
任给出四位数k0,用它的四个数字由 大到小重新排列成一个四位数m,再减去 它的反序数n得出数k1=m-n,然后,继续 对k1重复上述操作,得数k2.如此进行下 去, 你会发现什么？
例如:
k0=5298,k1=9852-2589=7263, k2=7632-2367=5265, k3=6552-2556=3996, k4=9963-3699=6264, k5=6642-2466=4176, k6=7641-1467=6174.
知识链接
具有这一性质的数不仅仅是四数组，如果开始的 是8、16、32、…2n个，最后也能互相 “磨光”。
但是如果开始从三数组出发，就有可能陷入一个 死循环，且看下面的例子：
(3,4,7) →(1,3,4)→(2,1,3)→(1,2,1) →(1,1,0)→(0,1,1) →(1,0,1)→(1,1,0) →…
数字黑洞
1、123黑洞
任意取一个数字串，长度不限， 依次写出该数中的偶数个数、奇数 个数以及总的数字个数，把这三组 数从左到右写成一个新数；重复以 上工作，看最后会得到什么？
动手操作
① 75928155 → 268 →303 → 123 → 123

黑洞

黑洞
中文名称：黑洞 英文名称：black hole 定义：由一个只允许外部物质和辐射进入而不允许 物质和辐射从中逃离的边界即视界(eventhorizon) 所规定的时空区域。 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，他的质量很大，体积很小。但黑洞也有灭亡的那天，按照霍 金的理论，把量子理论中的海森堡测不准原理和黑洞结合起来，假 设某一粒子在黑洞中高速运动，测不准原理讲一个微观粒子的动量 和位置不可能同时具有确定的数值，其中一个量越确定，另一个量 的不确定程度就越大。黑洞相对于微观粒子体积非常大，故其位置 不会被很好的定义，因此，其动量定义较准。 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。

Black Hole(黑洞的科普,选修课)

Black Hole(黑洞的科普,选修课)

超大质量黑洞从吸积盘中吸积的概念图
Part.8 结语
Classification of black holes
分类 质量 大小
超重黑洞
~105–1010 M太阳
~0.001–400 AU
中介质量黑洞
~103 M太阳
~103 km ≈ R地球
恒星黑洞
~10 M太阳
~30 km
微型黑洞
up to ~M月球
up to ~0.1 mm
质量达到太阳十倍的黑洞
吸积accretion by black hole
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。
黑洞拉伸，撕裂并吞噬恒星 恒星被黑洞吞噬
蒸发 Black hole evaporation
20世纪70年代，英国科学家霍金等人以量子力学 为基础，对黑洞作了更缜密的考察，结果发现黑 洞会像“蒸发”那样稳定地往外发射粒子。
Black Hole
Introduction to black hole
黑洞是时空曲 率大到光都法 从其视界逃脱 的天体
Physicists
米切尔预言的黑洞
历史上，第一个意识到一个致密 天体密度可以大到连光都无法逃 逸的人是英国地理学家John Michell。他在1783年写给亨 利· 卡文迪什一封信中提出这个想 法的，他认为一个和太阳同等质 量的天体，如果半径只有3公里， 那么这个天体是不可见的，因为 光无法逃离天体表面。
坍缩和爆发的压力进而使核心被压缩成致密的星 核，而致密星核又分化为白矮星、中子星、黑洞。
视频：黑洞的产生
中子星的奥本海默极限
奥本海默（1904～1967）在1939年研究提出
如果中子星的质量超过3.2 m⊙(太阳质量的3.2倍)（精 细的模型给出值在2～3 m⊙之间），则其的中子间的泡 利斥力就再也阻挡不住星体引力坍缩，会进一步被压 缩成一个体积很小而质量巨大的高密度引力源——黑 洞。上述3.2 m⊙（常记作3）的中子星界限被称作“奥 本海默极限”，任何超此极限的恒星都难以停留在中 子星阶段。

黑洞、白洞与虫洞

黑洞、白洞与虫洞

是足够稳定的。
5.时空穿越的可能性
一个虫洞怎样才可以稳定存在呢？索恩和莫里
斯经过研究发现了一个不太妙的结果， 那就是在虫
洞中必须存在某种能量为负的奇特物质！为什么会有 这样的结论呢？ 那是因为物质进入虫洞时是向内汇 聚的，而离开虫洞时则是向外飞散的， 这种由汇聚 变成飞散的过程意味着在虫洞的深处存在着某种排斥
5.时空穿越的可能性 如果说负能量物质的存在给利用虫洞进行 星际旅行带来了一丝希望，那么这些更具体的 研究结果则给这种希望泼上了一盆无情的冷水 。 因为一方面迄今所知的所有产生负能量物质 的效应都是量子效应，所产生的负能量物质即 使用微观尺度来衡量也是极其微小的。 另一方 面维持任何宏观意义上的虫洞所需的负能量物 质却是一个天文数字！这两者之间的巨大鸿沟 无疑给建造虫洞的前景蒙上了浓重的阴影。
谢谢！
谢谢观赏
但转瞬即逝的。这些时空漩涡是由星体旋转和
引力作用共同造成的。就像漩涡能够让局部水 面跟水底离得更近一样，能够让两个相对距离 很远的局部空间瞬间离得很近。
5.时空穿越的可能性
那么什么样的虫洞能成为可穿 越虫洞呢？
一个首要的条件就是它必须存在足 够长的时间， 不能够没等星际旅行家穿 越就先消失。因此可穿越虫洞首先必须
2.有关白洞的猜测
转动的黑洞 广义相对论所预言的一种性质正好与黑 洞相反的特殊天体。白洞目前还仅是一种理 论模型，尚未被观测所证实。按照白洞理论 ，白洞和黑洞相似，也有一个封闭的边界。 聚集在白洞内的物质，只可以经边界向外运 动，而不能反向运动。白洞是宇宙中的喷射 源，白洞可以向外部区域提供物质和能量， 但不能吸收外部区域的任何物质和辐射，因 此白洞是一个只发射、不吸收的特殊天体， 与黑洞正好相反。
2.有关白洞的猜测

白洞黑洞

白洞黑洞

白洞
• 白洞(又称白道）是广义相对论预言的一种与黑洞(又称黑道）相反的特殊“假 想”天体，是大引力球对称天体的史瓦西解的一部分。目前，白洞仅仅是理 论预言的天体，到现在还没有任何证据表明白洞的存在。其性质与黑洞完全 相反。 同黑洞一样，白洞也有一个封闭的边界。与黑洞不同的是，白洞内部的 物质（包括辐射）可以经过边界发射到外面去，而边界外的物质却不能落到 白洞里面来。因此，白洞像一个超级喷泉，不断向外喷射以重粒子为主要形 态表现的物质，（能量）。白洞学说在天文学上主要用来解释一些高能现象。 白洞是否存在，尚无观测证据。有人认为，白洞并不存在。因为，白洞外部 的时空性质与黑洞一样，白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。 只要有足够多的物质，引力坍缩就会发生，导致形成黑洞。另外，按照目前 的理论，大质量恒星演化到晚期可能经坍缩而形成黑洞；但并不知道有什么 过程会导致形成白洞。如果白洞存在，则可能是宇宙大爆炸时残留下来的。 有底称为洞，无底的称为道。
黑洞、白洞、虫洞
黑洞
• 黑洞（英文：Black hole）是根据广义相对论所预言、在 宇宙空间中存在的一种质量相当大的天体和星体（非一个 “洞”）。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃 料耗尽后，发生引力力场是如此之强，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。
•
虫洞
• 虫洞（Wormhole），又称爱因斯坦－罗森桥，是 宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。 虫洞是1930年代由爱因斯坦及纳森· 罗森在研究引 力场方程时假设的，认为透过虫洞可以做瞬时间的 空间转移或者做时间旅行。截至2012年其存在性 尚未确认。 • 虫洞连接黑洞和白洞，在黑洞与白洞之间传送物质。 在这里，虫洞成为一个阿尔伯特· 爱因斯坦—罗森 桥，物质在黑洞的奇点处被完全瓦解为基本粒子， 然后通过这个虫洞（即阿尔伯特· 爱因斯坦—罗森 桥）被传送到白洞并且被辐射出去。

_黑洞

_黑洞

激发态黑洞
辐射
带走转动能 电磁能和电荷
蜕化
史瓦西黑洞
1974年，在提出原始黑洞的概念后，霍金（Steven Hawking）应用 量子场论的方法推证得出，一定质量的黑洞都有一定的温度，因而能发 出热辐射，被人们称为霍金辐射。
黑洞蒸发
黑洞的热辐射与其质量有关。质量越大温度越低， 辐射越弱；质量越小，温度越高，辐射越强。有效的热 辐射会使质量亏损。
1 m⊙的黑洞热辐射极弱，只有10-6K的辐射温度，质 量损耗也很小；而10亿吨的小ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ洞，温度高达1012K，具 有明显的辐射效应和质量亏损。只有低于1020吨（相当 于月球质量，半径只有0.1mm）的小黑洞才能发生有效 的蒸发。
小黑洞的蒸发过程起初很慢，随着质量的消耗则越 来越快，最后发生强烈的爆炸，放出耀眼的光芒而消亡。
原始黑洞特点
原始黑洞有如下特点： a. 具有较高温度，“放出物质和辐射” b. 吸积效应小于发射效应，可以蒸发消失
发射效应与吸积效应
质量足够大的黑洞来说，无论它们是在宇宙早期形成的还是 后来在超新星爆发时产生的，其质量增大的速率超过了其自身蒸 发的速率，只有一天天长大。粗略的估算，质量小于1012kg的黑 洞已经蒸发掉了，质量在1012~1023kg之间的黑洞现在正在蒸发， 而质量在1023kg以上的黑洞，包括由恒星演化形成的“第二代” 黑洞，则正在吸积物质不断长大。
二、观测与发现
观测黑洞的方法 1．黑洞无毛定理
由于黑洞及其视界以内吸引一切，所以我们无法 看到它的真面目。按照现行的物理理论，黑洞强大的 引力场足以摧毁其内部的一切物质形态，扫去一切复 杂的物质结构，刮去了“毛发”，使结构变得简单， 只剩下了质量、电荷及角动量，知道了这三个参量， 也就知道了它的一切。

有关黑洞的思考26页PPT

55、 为 中Байду номын сангаас华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
有关黑洞的思考
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特

认识黑洞


时间场异常
美国宇航局2010年11月15日发现地球附近有一个年仅30岁的黑洞，这也是人类 科学史上发现的最年轻的黑洞。 这个最年轻的黑洞是天文学家利用美国宇航局的钱德拉X射线望远镜发现的， 它为观测这类婴儿期天体提供了独一无二的机会。美国宇航局声称，这个黑洞 将能够帮助科学家更好地理解大质量恒星是如何爆炸的，恒星爆炸后留下的是 黑洞还是中子星，以及银河系和其他星系黑洞的数量。 这个30岁的黑洞是距离地球约5000万光年的M100星系中的超新星 “SN1979C”的余烬。根据钱德拉X射线望远镜、美国雨燕卫星、欧洲宇航局牛 顿X射线天文望远镜(XMM-Newton )以及德国伦琴卫星获得的数据显示一个明亮 的X射线源，这个X射线源在1995年到2007年这段观测期内一直非常稳定，这表 明这个天体是一个黑洞，它正在吞噬这颗超新星和伴星落下的物质。 这是唯一一个人类全程见证它形成的黑洞，也是超新星爆炸能够形成黑洞的 唯一的直接证据。
关于黑洞不得不提的科学家——霍金
霍金（全名斯蒂
芬·威廉·霍金）， 渐冻症患者，全身瘫 痪，不能发声。他是 英国剑桥大学著名物 理学家，被称为“宇 宙之王”，是黑洞研 究最著名的科学家。
我们讲下面几点
黑洞的概念与定义
黑洞的产生及演化过程
黑洞的分类
如何探测黑洞
黑洞到底是什么呢？
宇宙中有一个奇 怪的天体,它的引力 极强,连速度最快的 光也休想从它那里 逃脱,所以人们看不 见它，把它叫做 “黑洞”。黑洞并 不是实实在在的星 球,而是一个几乎空 空如也的天区。
2018/2/24
结语
“黑洞”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。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛 勤工作着，新的理论不断提出。

第六讲：黑洞



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！
“黑洞”无疑是目前最具有挑战性、也最 让人激动的天文学说之一。许多科学家 正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着， 新的理论也不断地提出。 既然黑（理论预言）那么如何探测呢？

等恒星的半径小到一特定值（天文学上叫 “史瓦西半径”）时，就连垂直表面发射的 光都被捕获了。到这时，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。实际上黑洞真正是“隐形”的。 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。

当时的人们并未为此担心，因为所有 已知的物体的密度都达不到使这个内 部区域扩大到物体之外的程度，即对 于所有已知情况，史瓦西解的这个奇 怪部分都不适用。

阿瑟.斯坦雷.爱丁顿（Arthur Stanley Eddington） 曾考虑过一颗死亡的恒星坍塌后可能达到这个密 度，但从审美的角度出发不太愉快地将其抛弃了， 并人为应该有新的理论补充进来。

根据科学家的猜想，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(史瓦 西半径)，正象我们 上面介绍的那样，巨 大的引力就使得即使 光也无法向外射出， 从而切断了恒星与外 界的一切联系—— “黑洞”诞生了。

与别的天体相比，黑洞是显得太特殊了。例 如，黑洞有“隐身术”，人们无法直接观察 到它，连科学家都只能对它内部结构提出各 种猜想。

12-黑洞

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白洞与黑洞是相通的，它们之间有一条通道，叫做 “蛀洞”。正是这条通道，把黑洞吸集的物质，运到白 洞喷发出去。美国天文学家认为，蛀洞这一通道可能使 我们与其它的宇宙相连。 那么，白洞是怎样形成的呢？著名的英国天体物理 学家霍金认为，白洞有“自发蒸发”现象，它会使白洞 质量减小。小白洞在很短的时间内就蒸发干净，大白洞 则需要时间较长才可蒸发干净。蒸发过程中，质量不断 减少，且随质量的减少加速蒸发。最后发生一种反收缩 方式的猛烈爆发，这与黑洞很类似。 总的来说，白洞和蛀洞还只是广义相对论的一个数学 结果，还未得到证实，而且就理论自身来看，也还有许 多问题要解决。 13
27
(3) 时空互换：在黑洞里面，时间和空间变得面目全 非，它们相互交换，时间摇身一变成了空间，空间 也乔装改扮成了时间 。 (4)黑洞的蒸发: 运用量子理论，英国物理学家史蒂 芬· 霍金提出了黑洞的量子论，指出黑洞里的粒子不 是绝对不能逃出来的，它可以通过一种量子隧道过 程蒸发出来，这称为黑洞的蒸发。
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视界
在外部观察者看来，一个坍缩天体，当缩至半径 R=rg时，这一球面是给观察者的最后界面，从此， 这颗恒星就在观察者的视野中消失了，球面R=rg 叫做视界。 天体在缩进球面以后，按照广义相对论，它会无 限制地坍缩下去，而黑洞的大小却不再变了，它 的表面就是视界R=rg。
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无限红移面
在相对论的恒星引力场中，接 收器接收到的频率v2，恒星表 面发出的光频率为v1
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物理上黑洞的描述只有三个物理量： 质量 角动量 电荷 可称“三毛” 按此物理量分类： 1.克尔—纽曼黑洞，三者都有 2.克尔黑洞，无电荷 3.莱斯纳黑洞，无角动量 4.西瓦兹黑洞，只有质量
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以克尔黑洞为例： 克尔黑洞有一个静界和一个外视界，静界是 一个旋转椭圆面，外视界是一个球面，包含在 静界和外视界之间的 空间称为能层。
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黑洞、白洞、虫洞与时空旅行
爱因斯坦－罗森桥
虫洞与黑洞、白洞的接 口是一个时空管道和两 个时空闭合区的连接， 虫洞的时空曲率并不是 无限大，因而我们可以 安全地通过虫洞，而不 被巨大的引力摧毁。
黑洞、白洞、虫洞与时空旅行
超时空旅行
科学家设想，应用虫洞或爱因斯坦－罗森桥，可能克服遥远的可见 和漫长的时间障碍，实现“超时空旅行”。
拉普拉斯和米切尔还猜想到这类巨大的 暗天体可能像恒星一样众多
史瓦西预言的黑洞
(1). 爱因斯坦广义相对论关于“质量引起时空弯曲”
史瓦西预言的黑洞
(2). 史瓦西预言的黑洞
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，其周围会产生奇 异现象，即在质点的周围存在一个界面──“视界”， 一旦进入这个界面，即使光也无法逃脱。
惠勒将黑洞的这种特征称为“黑洞无毛”（也可以 说只有M,Q,J三根毛），后来被人们称为“黑洞无毛定 理”。
黑洞的观测与发现
核
观测黑洞的方法
心
喷
2.探测方法与手段: 间接推测
流
现 象
引力透镜现象
异常X射线源及γ射线源
M87及其喷流的X射线照片
黑洞的观测与发现
（1）天鹅座X-1号的双星系统 黑洞候选者
米切尔预言的黑洞
1783年，他在英国皇家学会会议上发布：
一个密度与太阳相同，而半径为太阳500倍的星 球，会使朝它下落的物体，在到达星球表面时的速度 超过光速。所以，假定光也像其他物体一样被与惯性 力成正比的力所吸引，那么，所有从这个星球发射的 光将被星球自身的引力拉回来。
依据：围绕星体运动物体的向心力和引 力公式推算
1966年探测到天鹅座X-1号星，质量约为7-14m⊙，射出强 烈的X射线、γ射线。1971年，X射线天文卫星“自由号”在观 察天鹅座X-1号星后证实：看得见的那一颗是蓝色的超巨星；
1976年11月美国发射的“高能天文台一2”号卫星，已经拍摄 到这颗黑洞的照片。这是第一个可能的黑洞。
黑洞的观测与发现
黑洞、白洞、虫洞与时空旅行
白洞
20世纪60年代初，前苏联的诺维可夫和以色列的尼曼等人又根据爱 因斯坦场方程的史瓦西解提出了白洞的模型。黑洞是宇宙中吞食物质和 光的“陷阱”，是最“自私”的怪物；白洞却是宇宙中最“慷慨”的天 体，各类高能物质乃至光线从这个源涌向宇宙，包括外来的物质和能量 它也一概加以排斥。
天体半径达到左式范围时光线也
2Gm 无法逃脱
r c2
令v=c，该式就变为拉普拉斯公式
美国物理学家惠勒（J.A.Wheeler）将这类天体命名为“黑洞” （Black Holes）
史瓦西预言的黑洞
(3).质量足够大或者体积足够小的恒星都能演化成 黑洞
质 太阳
到半径3km时
量
压缩
不 变
地球
到半径3mm时
黑洞、白洞、虫洞与时空旅行
虫洞
虫洞概念的出现，几乎与黑洞同时。
如果恒星形成了黑洞，那 么时空在史瓦西半径即视界的 地方与原来的时空垂直。在不 平坦的宇宙时空中，这种结构 就意味着黑洞视界内的部分会 与宇宙的另一个部分相结合， 然后在那里产生一个洞。这个 洞可以是黑洞，也可以是白洞。 而这个弯曲的视界，就叫做史 瓦西喉，它就是一种特定的虫 洞。
（2）LMCX-3双星中的暗星
黑洞候选者
强X射线源LMCX－3中含有一颗质量大约为10个太阳质量的黑洞。
银河系附近的“大麦哲伦星云”——发现的第二可能的黑洞
黑洞的观测与发现
（3）麒麟座X射线新星A0620－00
黑洞候选者
在麒麟座距地球约3000光年外，发现了X射线源
A0620―00，其质量在3.2 -7 m⊙之间，可能是已知离 地球最近的候选者。
黑洞简介
高一八班 卢瀚轩
目录
一、科学家的预言 二、观测与发现 三、黑洞的类型 四、白洞、虫洞与时空旅行
ppt课件
2
一、科学家的预言
拉普拉斯预言的黑洞 宇宙中存在着奇异暗星
1798年，法国拉普拉斯预言： 一个与地球密度相同，而直径为太阳250倍的星球， 它发射的光将被其自身的引力拉住而不能被我们接收。 宇宙中最明亮的天体很可能是看不见的。
三、黑洞的类型
史瓦西黑洞（基态的黑洞）——既不旋转也不带电
史瓦西黑洞属于“寻常黑洞”。原星质量大于8 m⊙的恒星， 其引力坍缩的最终结局会形成黑洞。
1961
黑洞的类型
克尔黑洞（旋转的黑洞）
年 ， 新 西 兰 物 理 学 家 克 尔
黑洞的类型
雷斯勒―诺斯特朗姆黑洞（带电的黑洞）
在克尔黑洞模型之前的1916年和1918年，雷斯勒和诺斯特朗姆从 爱因斯坦场方程先后得出了带电质量产生引力场的精确解，提出 了雷斯勒―诺斯特朗姆黑洞模型。
ppt课件
22
黑洞的类型
视频：星体周围弯曲的空间
超级大黑洞（星系级超级大黑洞）
由爆发星系、星系碰撞及巨大能量活动能够形成“超级大黑 洞”，一般存在于星系核心。银河系及许多星系中心都存在着 超级大黑洞，最大的达到30亿倍太阳质量，1小时吞吃600个地 球质量的物质。银河系中心的超大黑洞，据推测每小时吞噬4个 地球。
电脑绘制的虫洞
黑洞、白洞、虫洞与时空旅行
爱因斯坦－罗森桥
虫洞就是源于宇宙泡之间的隧道，并且可能不止一条，有的并不通向另 外的宇宙泡，而只连同自身的两部分，就像“手柄”。虫洞的端口就是 黑洞和白洞，就是源和汇。在这里，虫洞成为一个连接黑、白二洞的， 物质在黑洞的奇点处被瓦解为基本粒子，然后通过爱因斯坦－罗森桥被 主序星、白矮星、中子星、黑洞时的尺度与密度
角色
主序星（太阳）
白矮星
半径 平均密度
70万千米 1.4 g / cm3
1万千米 ~1 T / cm3
中子星
黑洞
10千米
3千米
~1 亿吨 / cm3 ~100 亿吨 / cm3
二、观测与发现
观测黑洞的方法
1．黑洞无毛定理
由于黑洞及其视界以内吸引一切，所以我们无法 看到它的真面目。按照现行的物理理论，黑洞强大的 引力场足以摧毁其内部的一切物质形态，扫去一切复 杂的物质结构，刮去了“毛发”，使结构变得简单， 只剩下了质量、电荷及角动量，知道了这三个参量， 也就知道了它的一切。