黑洞「黑」的原因
如果想知道或驗證時間和空間的可塑性來黑洞吧、最佳的實驗基地也是最不可能的…(關於此本公眾號已於往期發過)
黑洞是一個任何物質都無法逃逸的空間區域。光當然也不能逃逸出黑洞,所以黑洞就成了全黑的物體。當然,霍金用量子理論證明,黑洞其實還是可以蒸發的。
一、小球在一個巨大質量的天體表面上的運動
假設小球在巨大質量的天體表面上拋。由牛頓萬有引力計算得到,如果初速度 u 不大,小球最終會下落到天體表面。如果初速度達到 7.9 公里每秒(在地球表面),小球就掉不下來了,而成為繞著天體旋轉的衛星。如果初速度超過 11.2 公里每秒(在地球表面,數值有沒錯?),小球就可以逃逸出天體,而飛入太空。這個逃逸條件用公式表示就是
。
其中 R 是天體的半徑。這個公式的實質是小球的動能比引力勢能的絕對值還大,所以小球的總機械能為正,可以飛到無窮遠。
二、把這個小球換成光波
在一定半徑以內(視界),光波也不能逃逸出來。光波的逃逸跟上面講的小球的逃逸非常相似,同樣受制於光速:
。
由於光速 c 是一定的,這個式子等價於
所以,只有在這個半徑 Rc之外,光波才能逃逸出來。 這個半徑就稱為視界半徑,視界之內就是黑洞。這是拉普拉斯在牛頓力學基礎上所做的預言,它跟廣義相對論的結論驚人地一致。
關於這個半徑請在我主微信公眾號:博科園(本公眾號是智能的哦能為你提供超過90%以上的問題解答回復)回復:史瓦西半徑。即可詳細知道了了解圖為星系中心及黑洞周圍的極高速運動的恆星/來自ESA/ESO
註:
以目前人類現有科技手段尚無法直接觀測到黑洞…不過我們已能通過多種間接方式證明其黑洞的存在
黑洞原名應為暗星、首先於18世紀由天文學家赫歇爾據觀測和推理出的看不見的星星:暗星(及現在所說的黑洞就是當時赫歇爾 的暗星)補充此處的原因是為大家補充一點史實…
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