牛頓和愛因斯坦為什麼沒有預言“極端引力天體”黑洞的存在?

金日談


您提出問題的時機掌握得很好,幾乎所有的媒體都在談論天文學家發佈的第一張黑洞圖片,“黑洞物理學

”的熱潮席捲世界各地。昨天晚上9點左右,事件視界望運鏡、或EHT國際合作項目的科學家在多個城市舉辦了新聞發佈會,中國分會場的發佈會選在了上海天文臺,他們宣佈了最近幾年的觀測和數據處理的成果,人類首次直接捕獲了星系M87中心一個超大質量黑洞的圖像。

科學家理解直接“拍攝”黑洞圖片的含義,很多不關心天體物理學的網民以為科學家手裡拿著一部照像機對著天上的“黑洞”進行拍攝,其實不是這麼回事,上海天文臺的中國科學組使用了毫米波段的甚長基線干涉技術、或VLBI捕獲了黑洞視界區域的信號,上海天文臺和國外天文臺將射電觀測的海量數據匯入到EHT的總部,超級計算機按照設定的程度將數據轉換成了第一張黑洞圖像。直接成像的黑洞圖片證明了兩大科學問題:黑洞不是天體物理學家的幻想,而是真實存在的天體;黑洞的引力特性符合廣義相對論的預言。

從牛頓的萬有引力理論和從愛因斯坦的廣義相對論都能推測黑洞的存在,為什麼兩位世紀物理大師沒有以他們的引力理論去預測黑洞的存在和宇宙大爆炸理論?在牛頓去世以後的一百年,英國的天文學家米歇爾從萬有引力理論推測了黑洞的形成。在廣義相對論發表的第二年,德國物理學家史瓦西從廣義相對論的場方程給出了黑洞“史瓦西半徑”的解。

從萬有引力理論和從廣義相對論預測黑洞的存在符合哲學原理論的“等效原理”。兩位物理大師沒有預言黑洞的存在,這可能與他們關注的研究領域有關,牛頓用引力理論解釋了天體的運行,愛因斯坦用廣義相對論取代了牛頓的引力理論、解釋了宇宙的結構和真實的運行圖景。如果兩位物理學家除了關注理論物理學和宇宙物理學之外,將一部份精力投入到天文學、或恆星物理學的研究,那麼他們完全有可能預測到黑洞的形成。

沒有科學史家認為牛頓和愛因斯坦是傑出的天文學家、或認為他們是優秀的恆星物理學家,我們從中找到了兩位物理大師沒有預言黑洞存在的原因,這似乎是一種缺憾,而不是一種遺憾。現在,EHT的國際科學團隊用第一張黑片圖片證實了黑洞的存在和引力理論,這是對兩位偉大物理學家的最好紀念。EHT項目的主要科學家有獲得諾獎的資格,我們的這一諾獎“預言”比科學發現的預言要“輕鬆、愉快”得多。



金日談


圖:雙黑洞合併

黑洞是大質量恆星核聚變燃料耗盡後的產物。當恆星內部的核聚變反應聚變到鐵的時候,由於鐵的核聚變反應吸收的能量遠大於釋放的能量,所以,恆星內部開始極速冷卻。缺少了輻射壓支撐的恆星會在自身重力的作用下向內極速坍縮,併發生超新星爆發。

圖:超新星爆發後形成的星雲

超新星爆發後,其殘餘核心的質量如果大於3倍太陽質量(奧本海默極限),就沒有什麼力量能夠擋住它繼續塌陷了。它會成為一個黑洞。

在一定範圍內,黑洞的逃逸速度大於光速,也就是說連光也不能夠逃出黑洞的引力場。而光速等於逃逸速度的位置就是黑洞的事件視界。

黑洞的存在實際上在18世紀就被意識到了,在牛頓三定律發表後的100年,英國牧師兼科學家約翰·米歇爾就設想如果有一個天體的逃逸速度等於光速,那麼這個天體就是不可見的。他還計算了一個太陽質量的天體如果半徑只有3千米,就能成為這種看不見的天體。

在20世紀初,廣義相對論發表後,史瓦西在第二年就根據相對論推導出了“黑洞”這種天體,以及物質形成黑洞的半徑。

這個公式同樣可以由經典力學推導出來,只需要將光速c帶入天體逃逸速度公式就能得到。

實際上,得到不帶電荷和不旋轉的黑洞的半徑公式(史瓦西半徑)很容易,只需要有一點物理學知識就足夠了。難的是腦洞得足夠大。牛頓和愛因斯坦沒能推導出這種天體不是不夠聰明,而是沒能獲得那個靈光一閃的感覺。而且,沒有任何人能完成所有的事情,不是嗎?


講科學堂


牛頓的絕對時空理論在19世紀根深蒂固。但1905年愛因斯坦摒棄了牛頓原有的觀點,建立了傳承至今的廣義相對論,比牛頓的理論更完美的解釋了宇宙。


但這兩個科學巨匠都沒有預言到黑洞的存在。

牛頓在那個時代能提出引力三大定律已經很超前了。但是他的理論都建立在絕對時空基礎上,更不用說他會預言能“彎曲時空,捕獲光速的黑洞”了。我想即使有人告訴他宇宙中還有個叫做“黑洞”的天體,他也必定不會相信。

愛因斯坦預言了宇宙引力波,也預言了蟲洞,但他並沒有預言到黑洞的存在。有人根據他的相對論預言了黑洞,但他卻拒絕承認存在黑洞。



原來是因為黑洞密度無限大、體積無限小的天體。愛因斯坦計算後證明不會有如此強大的力,將即死的恆星收縮到那麼一個小點上。

直到20世紀60年代,黑洞的證據才壓倒了一切。科學家們開始正式對待黑洞。


弄潮科學


因為他們並不是神!


天澤方圓之楊春順


因為他們依靠科學的真實性


新文藝復興


所謂“黑洞”是文明之洞,所謂黑並不黑,所謂洞非之洞,黑洞的現象是兩大星球之間的能量即相互排斥又相互吸引中受另一個星球能量的變化而變化的“極速運動”,之中的變化是受到引力“控制”的,所謂極速運動是酷似旋渦運動。引力平衡著宇宙,所謂黑洞是引力的一處通氣口,這個通氣口是引力控制的,這個洞可大可小,是不固定的,宇宙空間可以多處出現所謂黑洞,黑洞的作用是吸納和釋放暗物質、反物質的。這裡必須強調引力的作用實在是不可想象,作用巨大,同時引力具有靈性、悟性,引力具有平衡宇宙的唯一性。引力對所有物質的質量能量運動之和為零。即:Fo=0力統一歸零,也只有這樣引力才玩得住把握得住宇宙的平衡。有關黑洞的計算公式很多有的有點靠譜,有的是胡鬧。黑洞並不是我們想象的那麼瘋狂、什麼光速也逃不掉等等。沒有黑洞的吸納與釋放宇宙是無法平衡的,是無法循環運動的,這個道理應該很簡單,就像我們房間對流的空氣一樣。


聊天選手九段


牛頓是不可能預知黑洞存在的,因為那時候的牛頓知識面,放在今天他都比不上一個中學生懂得多


閃電的秘密


你以為預言是隨便說說的,唉啊,我預言******,我預言某某某,這簡直是瞎搞,請記住,他們的預言都是根據理論公式計算出來的,並不是瞎說的。還有,愛因斯坦的公式就已經預言了黑洞,不知道不要瞎說,無知不是你的錯,無知還出來宣傳就是你的錯


lpyu放開那隻貓


黑洞透蟲洞,座標捅裂縫。本來不存在,距離難相碰


0o幸福一家o0


太忙了!沒時間

技術條件不允許。

牛頓炒股去了(研究經濟學:)

愛因斯坦想統一所有力學

終生未果,現在人仍然繼續努力。

即使是天才也有學科限制,要沒事幹天天夜觀天象?

估計不太現實,時間到了該出來的就會出來,比如燈泡💡,

例如,電早就發現了,但應用之路遠著那

路有千條,只能擇一,能擇一者,以是大才,昏睡者何止千萬。望惜時~跑題勿怪


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