愛因斯坦相對論預言了黑洞的存在,然而他卻並不相信黑洞真的存在

如今我們已經關於黑洞的首張照片。但是說起黑洞,大家都以為是現當代才出現的一個天文學名詞,很多人也說是愛因斯坦的廣義相對論首次預言了它的存在。但事實上並非如此。

愛因斯坦相對論預言了黑洞的存在,然而他卻並不相信黑洞真的存在

俗話說“莫道君行早,更有早行人”!還在1783年的時候,一位名叫米歇爾的英國業餘的天文學家給當時著名的科學家卡文迪許寫了一封信,信中提到他認為宇宙中會存在一種質量足夠大而導致完全黑暗,連光線也無法從表面逃走的星星,並將其稱之為“暗星”,這是關於黑洞存在最早推論。

愛因斯坦相對論預言了黑洞的存在,然而他卻並不相信黑洞真的存在

愛因斯坦的廣義相對論發表於1916年,這個時候距離米歇爾提出“暗星”概念,已經過去了134年,1916年至今不過103年的時間,而米歇爾早在237年前就提出了關於黑洞的最初概念。

在米歇爾之外,法國著名科學家拉普拉斯也提出過“暗星”的概念,他提出的時間雖然沒有米歇爾早,但是卻也比愛因斯坦早得多,他於1799年出版了著作《天體力學》的第一版,其中也提出了“暗星”的概念,之後出版的第2版中也有同樣的概念,而且他還在書中列出了暗星的最大半徑計算公式,和後來出現的計算黑洞視界體積大小的史瓦西半徑公式如出一轍。

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很顯然這個時間也比愛因斯坦廣義相對論的題出早得多。只是後來由於有科學家發現了光的波動性,導致拉布拉斯認為光不是粒子,這與他的“暗星”概念是不相符的,所以他又將這一概念從後來出版的書中刪除了。

愛因斯坦相對論預言了黑洞的存在,然而他卻並不相信黑洞真的存在

愛因斯坦的廣義相對論是建立在牛頓萬有引力等電力基礎之上的一種新的天體物理學理論,其中有預言了天體質量大到一定程度的時候會連光也無法逃脫,相當於預言了黑洞的存在,不過由於黑洞這種天體的引力實在太過極端,所以就連愛因斯坦本人都不相信這種天體在宇宙中真的存在。

愛因斯坦相對論預言了黑洞的存在,然而他卻並不相信黑洞真的存在

在愛因斯坦的廣義相對論發表的同年,德國物理學家卡爾史瓦西給出了關於黑洞引力場方程的第一個精確解,這個解表明如果將大量物質集中於空間一點,其周圍會產生奇異的現象,即在質點周圍存在一個界面——“視界”一旦進入這個界面,即使光也無法逃脫。由此也出現了一個重要的名詞——“史瓦西半徑”(計算黑洞視界體積大小的公式)。

愛因斯坦相對論預言了黑洞的存在,然而他卻並不相信黑洞真的存在

後來這種“不可思議的天體”被美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒命名為“黑洞”,黑洞一詞由此出現。

愛因斯坦相對論預言了黑洞的存在,然而他卻並不相信黑洞真的存在

很顯然,黑洞概念的提出到理論的完善,以及天文學家們對黑洞的觀測,和首張黑洞照片的公佈,體現了人類對黑洞的猜測、認識、瞭解和深入研究的過程,這一過程並未有外星智慧生命的幫助和參與,而是與人類的思想認知和科技水平的進步相輔相成的,隨著天文物理學的進步,今後人類對黑洞等天體也會有進一步的深入瞭解。


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