黑洞的结局是什么(黑洞电视剧结局是什么)

2021-12-27 18:16:26

首先,这是卓老板聊科技总结的,并不是我写的。

其次,如果发生了侵权我会立刻删掉。

最后,我是付款了,我希望如果大家喜欢可以回去支持卓老板。




时间有起始点

1.时间有起始点是霍金在1970年之后,与彭罗斯合作证明的奇点定理的内容:在一个有因果律成立的时空里,只要存在质量或者光,至少会存在一个奇点,它就是时间的起始点。

2.霍金继续证明了黑洞的表面积只会随时间增加,这项成果引起了贝肯斯坦的兴趣,他怀疑这种形式和黑洞的熵有关系。

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霍金与贝肯斯坦的“爱恨”

1.贝肯斯坦在霍金面积定律下推导出黑洞表面积和熵成正比,这遭到了霍金的强烈反对,霍金认为黑洞就是场方程里的数学推导,就算自己加了量子化条件也和统计物理、热无关。

2.霍金在反对的基础上又发了一篇论文专门驳斥贝肯斯坦的观点,还得到了黑洞四定律。但其实从情感上讲,他还是对这个观点很感兴趣。

3.后来,霍金假设贝肯斯坦的结论是正确,重新推导,竟然证明了黑洞确实是和热有关的,而且还会随时间进展向外辐射物质。

4.霍金关于黑洞辐射的成果让他达到了学术生涯的巅峰,他的老师Sciama对霍金的评价是:他这一成果就可以跻身于二十世纪最伟大物理学家之一。

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霍金的黑洞是什么样?

1.这里需要注意的是,目前推断的所有关于黑洞的属性都是数学计算得到的,现实中并没有证据,现实中只有引力波探测器直接探测到有黑洞的存在,但也依然不能测量到这些属性。

2.黑洞会从真空涨落里获取不成对的粒子,另外一个粒子就会射出,而且黑洞的温度和质量成反比,属于负比热物质,也就是吸收热量后温度降低。和普通物质不同。

3.所以就算黑洞最开始和真空处于精确的平衡,真空涨落也会破坏这种平衡,哪怕是一个光子也会破坏这种平衡。平衡破坏后,黑洞的演化只有两条路,越来越小+越来越热+最后蒸发爆炸掉;越来越大+越来越冷。

4.星际穿越里的吸积盘和喷流并不是黑洞向外辐射的样子,那只是伴星物质的喷流。黑洞辐射的速度是非常慢的,几倍太阳质量的黑洞想完全蒸发掉,需要10的60多次方年才可以,远比宇宙历史还要长了。

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黑洞信息悖论

1.黑洞一旦可以蒸发掉,就存在一个信息会丢失的问题。从前物质被吸入,那些信息虽然不再有可能出来,但仍然没有消失,信息总量是不变的。但黑洞一旦蒸发,作为完美黑体,它的辐射是不带任何信息的,所以从前吸入的信息也随之一起蒸发,这会造成信息不守恒。

2.相对论物理学家不在意信息不守恒,而粒子物理学家非常在意信息守恒,因为这与量子幺正演化的规律密切相关,而这是整个量子物理的基础,这一点破坏了,整个量子物理就坍塌了。

3.量子物理坍塌不坍塌不是情感说了算的,而是测量说了算。粒子物理已经经历了太多验证,准确度非常好,但相对论预言出的黑洞到出现争论的时候连一个黑洞都还没确认了,更别提对黑洞属性的测量了,所以黑洞物理学家必须想办法从信息守恒的角度解释霍金辐射。

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霍金打赌又输了

1.在1997年,霍金和吉普·索恩曾经组队和John Preskill打赌,霍金辐射时信息到底守恒与否。霍金认为不守恒,John Preskill认为守恒。但2004年,霍金就单方面认输,索恩不认输,Preskill也没看懂霍金为什么认输,这也反应了科学这件事上,思考和情感是剥离开的,谁都想赢,但因为没弄懂,所以不承认赢了。

2.霍金看了Wilczek和Parikh的研究后发现,自己没有考虑黑洞向外辐射粒子时,能量离开对质量降低的影响,虽然这个影响非常小,大约占百分比10^(-70)以上,Wilczek依然证明了,就是这个因素导致黑洞不是一个完美黑体,它会把信息放出来。

3.霍金虽然打赌输了,但是两方的争论并没有结束,如果谁今后可以证明信息不守恒,将会颠覆整个物理学界。

4.霍金当年对这个争论给了一个评价,他说,当年爱因斯坦讲,上帝不掷骰子,他错了。对黑洞的思索向人们提示,上帝不仅掷骰子,而且有时候还把骰子掷到人们看不到的地方去了。

本期音频金句↓

在传统黑洞理论中,东西只能往黑洞里面掉,不能出来,因为靠近奇点总有一个时间空间坐标对调的过程,所以一定会往里。但是霍金考虑真空中粒子的涨落,也就是真空不空,它不断的有虚的正反粒子对产生。假如这种真空涨落发生在黑洞附近,那有一种可能是,正负粒子都掉进去了,互相湮灭了。这样发展到最后黑洞就蒸发掉了。

关于黑洞能不能向外辐射粒子?霍金用了半年多的时间用弯曲时空量子场论的方法,证明了黑洞真的能向外辐射粒子。这个弯曲时空量子场论是个什么呢?简单来说就是引力场维持不变,把物质场做量子化。物质场指的就是描述物质的质量啊,动能啊,动量啊,这些量都用量子力学的结论,就是它们都存在一个最小的量,只能以它们的倍数呈现出来。霍金的这个证明也是物理学公认的霍金学术生涯的巅峰。

黑洞是质量巨大的物体。是由大质量的恒星演化而成的,它在演化过程中还会不断吞并周围恒星和各种大小质量的天体,继续演化。

黑洞内部已经不存在原子、原子核、质子和中子了,再也不能进行核聚变反应,对外辐射光能了。所以我们是无法直接观测到黑洞的。黑洞内部的所有原子、原子核、质子、中子都被压缩,甚至组成质子和中子的夸克也被压缩彤塌,所以黑洞的体积较小,质量巨大,密度巨大,引力极大。黑洞内部就是一团被压缩的夸克态物质。

但是物质是可以无限可分的,夸克态物质也是由更微小的基础粒子组成的,这些基础粒子之间的距离(空间)相对是很大的。根据E=mc^2,它们之间隐藏着巨大的势能。黑洞在演化过程中,不断吞噬周围的各种大小天体,质量不断增大,以引力波的形势释放出能量后,会不断彤塌收缩,最终演化成奇点。

奇点是质量巨大,密度巨大,引力极大,体积极小(但有一定的体积)的质点,大量物质和能量聚积在极小的体积内,很容易使组成夸克态物质的粒子相互靠近,发生更深层次的核聚变反应,发生大爆炸,产生新的宇宙,这就是黑洞的最终结局。

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