浅谈对黑洞的理解

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1、浅谈对黑洞的理解物理与人类文明期末大作业论文题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：木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谋区；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

2、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，任何物质一旦抻进去，"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犬体的作用和影响來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。它的棊木特征是具冇一个封闭的视界。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血。二、黑洞的形成耍了解黑洞是如何形成的，我们先对怕星牛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。同时怛星内部的热核反应所产生的大量

3、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，恒星就会冷却下來，力-有引力的作用大于排斥效应的作用使恒星发生塌缩。原了的壳层将被压碎形成原了核在电了海洋中的漂浮状态。这时电子Z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.口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。星休内部充满电子，Itl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的粒了不可能同

4、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，称为钱徳拉卡极限。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Mm根据万有引力公式F引G2公式可知，一颗恒星的质量越大，引力就越强，R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Z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

5、中子，质子乂与电子结合成中微子，使得星体内部存在大量中了。中了也服从泡利不相容原理，出现附加压强，称为中了简并压。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。当恒星的质量大于钱徳拉卡极限I何小于奥木海默极限时，从I何形成屮了星［2］。3.黑洞的形成如果恒星的质量超过奥本海默极限，则没有任何力量能够抵制住强大的引力，星体将塌缩到自身的引力半径之内，从而形成黑洞。从超新星爆发的角度来看，星体塌缩是一种非常猛烈的过程，爆炸崩掉恒星的外壳，同时产生指向星体中心的巨大压力，使星体的中心部分形成黑洞。除去恒星塌缩以外，形成黑洞还有其他途径。例如，在星系的中心聚集着亿万颗太阳和别的物

6、质，在演化过程中很可能发生物质收缩和恒星之间的碰撞，从而形成巨大质量的星级黑洞。三、黑洞真的存在吗？“黑洞”是从预言产生的理论，如果不能证实其存在的真实性，理论就成了“无源之水”，关于黑洞存在的理论预言建立在以卜•儿点根据上：（1）:自然界没有任何力量可以支扌学质量为太阳质量3倍以上的“冷”物质（所谓“冷”物质是指停止核反应的物质）以常规方式存在（所谓的常规方式是指原子、分子形式存在的方式）。（2）:许多已经观测的热恒星的质量远远超过太阳质量3倍以上。（3）:科学家已经根据屮子星的脉冲辐射观测到了屮子星，随着时间的推移，屮子星可以继续塌缩。（4）:大恒星消耗核燃料并且经历了阴历塌缩的

7、时间一般为儿白万年，而银河系已经有100亿的高龄，因而在银河系里产牛黑洞的年龄条件是成熟的。基于以上几点，我们可大胆而理智的预言黑洞的存在是真实的。四、黑洞的误区1.黑洞不是“黑球”当黑洞口转的时候，黑洞的视界Z外就会产定一个被称为能层的椭球形区域。这就像地球口转会造成赤道部分比两极部分凸出一样。一旦进入能层和视界之间，物质就无法静止T,空间将被黑洞拖拽着，沿着黑洞自转的方向运动。而在能层的内部，帘间运动的速度会超过光速。按照爱因斯坦的相对论，虽然物质不可