爱因斯坦是如何预测到黑洞的存在的?

0东方红太阳升0


首先要明确一下,黑洞不是爱因斯坦预测到的,1905年爱因斯坦发表狭义相对论后,从1907年开始了长达八年的对引力的相对性理论的探索。在历经多次弯路和错误之后,他于1915年11月在普鲁士科学院上作了发言,解释引力如何作用时,给出了著名的爱因斯坦引力场方程:

整个方程的意义是:空间物质的能量-动量分布决定空间的弯曲状况。

1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到了爱因斯坦引力场方程的一个真空解,这个解表明,如果将大量物质集中于空间一点,其周围会产生奇异的现象,即在质点周围存在一个界面——“视界”一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱。这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为“黑洞”。

爱因斯坦对物体之间存在相互吸引的引力这种现象解释为因为物体的质量使得物体所在环境的空间、时间扭曲,而这种扭曲的结果并迫使一切物体,沿着弯曲的路径穿过空间,这种现象在最后外我们的观察中就感觉物质之间存在相关吸引的引力。比如:我们日常生活中看到的苹果从树上掉到了地上现象,爱因斯坦给出解释:因为地球的存在,使得地球周围的空间、时间发生了扭曲,苹果沿着扭曲空间行进而已;而牛顿给出的解:世界万物都存在相互吸引,苹果受到了地球的引力才从树上掉了下来。后来在天文观察中,发现爱因斯坦的理论计算结果更接近天体运动轨迹,如关于水星近日点进动值的计算结果。卡尔·史瓦西利用爱因斯坦的引力场方程,计算出了一个特殊的存在,即根据物体的质量可以使其周围的环境的空间、时间扭曲,而且扭曲程度跟其能动张量Tuv成正比的。通过计算卡尔·史瓦西得出如下结论:当一个天体的能动张量Tuv足够大,使其周围的环境的空间、时间严重扭曲,以至于当光线(宇宙中速度最快的物体)靠近这个天体一定距离是都无法逃逸,后来科学家把这种天体命名为黑洞。

换句话说,爱因斯坦只是给出解释引力现象的一种方法,而卡尔·史瓦西利用这种方法推算出来一种特殊的天体,然后这种天体被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为“黑洞”。

北京时间10日晚9时许,包括中国在内,全球多地天文学家同步公布了黑洞“真容”,这是人类首次拍到黑洞的照片,证明在极端条件下爱因斯坦广义相对论仍然成立。该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环,如上图。

最后谢谢大家,这里是白说世界,用数学的思维,科学的方法跟大家一起对文化知识追本溯源。原创不易,如果大家对我的观点有不同的想法,请在评论区留言交流;你若关注、我必回应,互关互动!


白说世界


今天的晚上21点整,中国科学院上海天文台直播人类拍到的第一张M87黑洞照片的消息持续霸屏,天文爱好人士都对此有强烈的兴趣,都想一睹盛传已久的黑洞真容。


1915年11月,爱因斯坦在普鲁士科学院的演讲中提到了广义相对论与“引力场方程”,颠覆了人们对宇宙的认识。

1916年,德国卡尔·史瓦西在爱因斯坦的引力场方程中得到了一个真空解:如果大量物质集中一个质点,这个点周围就会形成奇异的“视界”界面,光在这个界面也不能逃脱。由于不可见,美国物理学家惠勒称之为“黑洞”。


爱因斯坦是怎样预测到宇宙中的黑洞呢?

人类对浩渺的宇宙有无尽的向往和疑惑,在长期的观察和思考中总会有新的发现和谜题。

1905年爱因斯坦在提出狭义相对论后,就着手研究将引力场与狭义相对论结合起来,于是就有了引力场由于时空的扭曲的广义相对论。

先前爱因斯坦就发现了牛顿绝对时空理论的错误:水星的近日点的运行中,百年一遇的43秒剩余误差一直没有合理解释,广义相对论的引力场方程却能完美给出阐释。引力场方程中,光线可在引力场弯曲,比牛顿计算正大一倍。后来的引力红移也证实了广义相对论的正确。


爱因斯坦推算出了物质分布关系着时空引力场方程。时空扭曲程度取决于物质的质量密度、动量密度在时空的分布,时空的曲率度反过来决定物体运动轨迹。如果时空曲率小,广义相对论与牛顿运动定律没有区别;如果时空曲率较强大,又会有较大差异。水星近日点的43秒进动差就是光线引力偏折、光谱引力红移、雷达回波延迟形成。

20世纪50年代,射电天文学刚起步,通过视界辐射物间接发现到了黑洞这种天体的存在。今天的21点整公布黑洞第一张照片,有没有跟我一样期待?


弄潮科学


爱因斯坦是如何预测到黑洞的存在的?

1、黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一种现象,爱因斯坦用广义相对论为黑洞进入科学领域铺平了道路,而这并不是他真正的意图。

1915年,爱因斯坦发表了一系列广义相对论的演讲,声称空间和时间是一个连续体,可被任何有质量的东西扭曲,扭曲的结果就是引力,即引力是空间和时间扭曲的结果,并迫使一切物体,从光到行星,甚至从树上掉下来的苹果,沿着弯曲的路径穿过空间。

  当爱因斯坦发展广义相对论的时候,花了大约十年的时间用一种叫张量微积分的数学形式近似地解出自己方程的解,即使是最优秀的科学头脑,也会对数学感到困惑。然而,这一挑战并没有阻止爱因斯坦同时代的一位天文学家——一位名叫卡尔·史瓦西的理论物理学家,史瓦西本质上是一个现实主义者,但他非常擅长处理理论概念,当爱因斯坦1915年发表关于广义相对论的文章时,史瓦西是第一个认识到它们重要性的人之一。

史瓦西是一位德国爱国者,所以当第一次世界大战爆发时,他把手上的天文学研究放在了一边,而选择了参军。当他读到爱因斯坦的论文时正在比利时、法国和俄罗斯前线参加战斗。尽管如此,史瓦西还是被广义相对论的本质所吸引,开始为它的方程寻找精确答案。在患了重病被送回家休养两个月后,史瓦西终于能够集中精力完成他的计算,在1916年去世前不久,史瓦西完成了他的工作,同年晚些时候出版了:《论爱因斯坦理论中的点质量引力场》成为现代相对论研究的支柱之一,史瓦西在其中提出了他对爱因斯坦未解方程的解。

  

当爱因斯坦写下他的广义相对论时发现了描述引力的新方法,即引力是空间和时间扭曲的结果,物质和能量存在于时空背景中,有三个空间维度和一个时间维度,物体的质量会扭曲时空结构——质量越大的物体对时空影响越大。就像放在蹦床上的保龄球会拉伸织物,使其产生凹陷,行星和恒星也会扭曲时空——这种现象被称为“短程线效应”。因此,围绕太阳运行的行星不会受到太阳的引力;只是沿着太阳质量引起的弯曲时空变形运转。行星从未落入太阳的原因是由于行星的运行速度,简洁地说就是“物质告诉时空如何弯曲,时空告诉物质如何移动。”

史瓦西意识到物体表面的逃逸速度取决于它的质量和半径。例如,地球的逃逸速度约为每秒11.2公里——这是火箭在离开地球之前必须达到的速度。但是,如果能使给定质量的半径足够小,逃逸速度就会增加,直到达到光速,即每秒30万公里,在那时,物质和辐射都无法从物体表面逃逸。此外,原子力或亚原子力无法使物体承受自身的重量。因此,物体坍缩成一个无限小的点——原来的物体从视野中消失,只留下它的重力来标记它的存在。结果,会在时空结构中创造了一个无底洞,称为奇点。史瓦西还解释说,一个奇点被一个球形引力边界所包围,这个边界会永远困住任何进去的东西,这个边界叫做视界( event horizon)。史瓦西还提出了一个公式,可以计算出视界的大小,这就是史瓦西半径,是时空无底洞的边缘,太阳的史瓦西半径为3公里,即它的视界就在离它表面三公里的地方,地球的史瓦西半径是9毫米。

  

史瓦西的论文中包含了激进的预测,时空无底洞的想法困扰了许多科学家包括爱因斯坦,爱因斯坦本人并不相信黑洞的存在,尽管他自己的理论预言了黑洞的存在,但他强烈反对这一观点。1939年,爱因斯坦在《数学年鉴》上发表了一篇文章,试图证明这样的时空无底洞是不可能存在的。因为它公然违背了人类经验——世界是有限的,一切都可以称重和测量。

1967年美国物理学家约翰·惠勒将史瓦西提出的”引力完全坍缩的物体“的原始说法进行改进,将之命名为黑洞。科学家们大约五十年来都没有意识到它在恒星演化中的重要性,直到最近才意识到它对宇宙发展的巨大影响。现代的科学共识是——黑洞确实存在,而且是宇宙最重要的特征之一,天文学家已经能够以不同方式间接地探测到它们,因此黑洞的存在是毫无疑问的。

2、黑洞并不是爱因斯坦预言的,只不过爱因斯坦的方程中有黑洞的位置,德国科学家史瓦西利用爱因斯坦的方程计算时得出了一个解,如果大量物质聚集在空间一个点,那么就会形成强大的引力,其逃逸速度将超过光速,这就是黑洞。

  

这就是所谓的连光都无法逃脱黑洞控制说法由来,爱因斯坦也对黑洞这玩意的存在很苦恼。黑洞与引力波不同,后者爱因斯坦做了预言,毕竟爱因斯坦的方程是侧重对时空的解读,但黑洞则不是。

  黑洞是爱因斯坦方程中的一个特殊的存在,由于连光都无法逃脱,那么美国科学家惠勒将其称为黑洞。

3、爱因斯坦是一个物理科学家,但他的科学成就远远不局限物理学研究,他的成果已经上升到自然科学,他创建的广义相对论就是自然科学的最高成果,他所发现黑洞的存在不仅是广义相对论的成果,也是自然科学的最高成果。

其实宇宙本身就是一个黑洞,黑洞也是一种引力,引力能把一切有形物质固定在一定位置,而在黑洞中也有一个奇点,这个奇点就是太阳,太阳是:黑洞中另一种能量,(热能量)这种能量不仅能发光而且而有一种强大的冲击力,或称推动力。这种冲击力虽然很强大但在浩瀚的黑洞中很微小,而这种推力和引力相互拼撞或相互制约产生质变形成银河系。银河系主要由太阳和地球,月球构成,并以地球为中心各自形成半径,并在推力和引力的相互作用下地球形成自转和万物生机。从这个意义上讲地球不仅是银河系中心也是宇宙的中心宙,当地球自转面向太阳时才会享受阳光,而背向时就是黑洞,至于地球为什么能独特享受太阳光线和不同温度,主要银河系是一个由冷热能量相互制约的螺旋形运行:体系,这就是爱因斯坦的广义相对论的科学所在,所以也是至今为止圆周率无法算尽的一个根本原因吧……

4、黑洞不是毁灭者

本篇引用尼采的一句话作为开头:“那些听不见音乐的人以为那些跳舞的人是疯子。” 黑洞对我们而言,就是听不见的东西,所以不要以为谈论黑洞的人是疯子。

什么是黑洞?

黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种密度极大,体积极小的天体。

黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽死亡后,发生引力坍缩产生的。黑洞的引力很大,连光都无法逃脱。

  其实黑洞并不“黑”,只是无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。关于黑洞要提到一个重要的人物是霍金。众所周知他是一位身残志坚的理论物理学家。他的贡献主要就算黑洞理论,其中最重要的就是奇点定理和霍金辐射。而且我们普通人众多周知的大爆炸理论,就和他的贡献有关。大爆炸理论认为宇宙是有起点的,是有一个开始的,目前科学家公布的数值是138.2亿年前。

  关于黑洞的种种也是众说纷纭,大多都是建立在想象和数学之上的认识。

甚至对于黑洞是否存在都存有争议。比如众多知名网站曾报道出的新闻:“美国北卡罗来纳大学理论物理学教授梅尔西尼—霍顿通过数学计算描述了一种全新的方案。她和霍金都同意,当恒星因自身的引力发生坍塌时会产生霍金辐射。但梅尔西尼—霍顿认为,发出这种辐射后,恒星的质量也会不断地发生损失。正因为如此,当这些恒星坍缩时就不可能达到形成黑洞所必须的质量密度。她认为,垂死的恒星在发生最后一次膨胀后,就会爆炸,然后消亡,奇点永远不会形成,黑洞视界也不会出现。根本就不会存在像黑洞这样的东西。”


奇闻先知


现在黑洞是研究的热门,也是公众感兴趣的话题,更是各类科幻题材热爱的奇异天体。

根据看到的一些书籍,似乎并不是爱因斯坦在得出广义相对论方程后马上意识到黑洞存在的。自1905年到1918年,爱因斯坦苦思冥想的是方程到底是什么样子的以及这个方程到底是否正确,并提出相对论验证的几个实验。当他在1916年初发布的广义相对论传到第一次世界大战的德国前线时,正在战壕里服役的物理学家史瓦西解出了广义相对论的第一个解析解。此前爱因斯坦只是用弱场近似来研究相对论的性质。而史瓦西的这个解(参见附图,图中公式就是史瓦西解,又称史瓦西度规)非常清楚的提出了“史瓦西半径”这个概念。如果天体半径小于这个半径,那么天体上的任何物质包括光线在内都不能逃出这个星体的引力。这个星体就是黑洞。这就是黑洞首先在理论上被提出来。

地球的史瓦西半径大约9毫米,也就是说如果地球被收缩到半径9毫米的小球,那么地球就是黑洞了。

黑洞的半径与质量成正比。对于一个具有巨大质量的黑洞,其半径也非常大。太阳的史瓦西半径可达3公里。还有人(包括霍金)猜测整个宇宙就是一个黑洞。我们就生活在一个巨大黑洞里。这个有点奇幻……



北风中的石头


介绍黑洞内部结构情况,首先黑洞形成是巨大质量和体积恒星坍塌而成。黑洞的本质就是天体也是单独空间,黑洞具有強大吸引力,能够把附近脱离轨道天体的物质或者到处流浪的流星,恒星,行星,彗星,陨石,尘埃甚至包括光线都被黑洞吸入,并且能能撕裂这些星系物质成为原子粒子。黑洞开始阶段空间区域充满着云雾状粒子呈现微朦朦胧胧白色光线,黑洞无边无际深处强大引力吸着这些粒子不断向深处快速涌入,黑洞周围空间不断向黑洞中央空间区域喷射出云雾状的粒子。这些粒子不断向前往黑洞中部空间区域快速运动,这些粒子积累越来越多,运动速度越来越慢,最后这些粒子运动到黑洞中心区域处于饱和状态。这些粒子基本上运动速度处于停止状态,黑洞中心空间区域结构非常稳定。这时候周围空间漆黑一片肉眼无法观测到任何光线,充满云雾状的稠密的粒子。只有特殊智能化探测设备才能观测到整个黑洞中心空间区域奇妙的变化。但是经过这一段黑洞中心空间区域,这些粒子又开始缓慢向前地移动,逐渐到越来越快向前运动,速度到最后加速达到以光速飞快地运动。这时候黑洞空间区域到处充满着放射性物质:脉冲射线和伽马射线等,这些云雾状粒子以光速快速运动通过黑洞内部连结白洞隧道,这时候周围空间因为以光速运动,这些稠密云雾状粒子之间急剧互相摩擦周围空间呈现微亮光线,然后再通过白洞喷口以光速喷射出去云雾状粒子,它们不断聚积,形成星云状的物质。目前地球以光为介质射电望远镜是无法探浏到这些云雾状粒子,经过若干亿年聚积形成星云团物质的结构重新演变诞生了恒星,行星,彗星等。也是符合宇宙能量守恒的定律,所有宇宙星系星球都是遵守从死亡到诞生不断循环过程的规律。黑洞空间里和时间变化的关系:星系物质被黑洞强大引力吸入起始端开始时段区域时间变化为0,云雾状粒子运动到黑洞空间区域中心段也称为(世界界)时间是会发生变化了,白洞喷射这些云雾状粒出口端时段以光速喷射时间变化为0。


擦肩而过故事


首先爱因斯坦没有预测到黑洞,先说了这个,再说黑洞的事情。

1915年,爱因斯坦得出了引力场方程,也就是广义相对论,爱因斯坦认为这是他最得意的工作,可是爱神没嘚瑟几天,就沮丧了,因为这个方程他解不出来,说实话这还真有点不好意思,所以说,一定要学好数学啊。

爱神解不出来,并不代表别人解不出来,史瓦西就解出来了。而且人家是在战壕中解出来的,德国人真奢侈,这种天才也舍得送上战场,解出来后,论文辗转送到了爱因斯坦手中,爱神看后大为赞赏,可是史瓦西并没有得到这份荣誉,论文发表时,他已经病死在前线了。


史瓦西的解中就包含了黑洞,不过史瓦西并不认为有黑洞的存在,所以说,史瓦西也没有预测出黑洞来。

1928年,印度学生钱德拉塞卡在乘船去英国途中,计算出了钱德拉塞卡极限,大意就是大于太阳1.44倍的恒星最后出现引力塌缩,甚至缩小为一个点,不过他这个观点遭到了他的导师爱丁顿爵士的反对,爵士很没有风度的把他的论文撕碎,把钱德拉塞卡赶下了讲台。

爱因斯坦也撰文说不认为恒星可以缩小为零,这就是说爱因斯坦不认为会有黑洞。

好了,说了爱因斯坦的问题,回过头来说黑洞吧。

早在爱因斯坦出生之前,人们就有了黑洞的设想。1783年,剑桥大学的学监米尔斯就提出存在一种恒星,其引力大到逃逸速度超过光速,就是说光也无法摆脱其引力,这不就是黑洞吧,不过米尔斯称之为暗星。

1795年,拉普拉斯也表达了类似观点,他计算出,要是恒星的半径足够小,会使得逃逸速度大于光速,不过,肯定是拉普拉斯计算错了,因为在大质量物体附近,万有引力定律 是不适用的,应该用广义相对论计算。

1939年,二战爆发,这一天,奥本海默也发表了一篇论文,对,没错,就是造出原子弹的奥本海默,论文中,奥本海默指出恒星会在自身引力场下收缩,变得吸引力非常强大,大到光都不能逃脱,这就是现代关于黑洞的第一篇论文。

奥本海默一生和二战关系紧密,他做出巨大科学突破的时候恰逢二战爆发,这中断了他的研究,也正是他制造出了原子弹,亲手终结了二战,不过,战后他麻烦不断,再也没有回到安静的书斋。

1967年,惠勒提出黑洞这一概念。

彭罗斯的研究指出,在黑洞中存在奇点,在奇点处设有物理定律失效,而且宇宙也可能是奇点爆炸而来。

霍金指出,黑洞其实并不黑,其实也在向外面辐射粒子。

总结一下吧,爱因斯坦和黑洞没有什么关系,虽然黑洞的描述和规律都要靠他的广义相对论来实现,霍金对物理学的贡献没有想象的那么大。


闲时乱翻书


黑洞并不是爱因斯坦预言的,只不过爱因斯坦的方程中有黑洞的位置,德国科学家史瓦西利用爱因斯坦的方程计算时得出了一个解,如果大量物质聚集在空间一个点,那么就会形成强大的引力,其逃逸速度将超过光速,这就是黑洞。这就是所谓的连光都无法逃脱黑洞控制说法由来,爱因斯坦也对黑洞这玩意的存在很苦恼。

太极就有阴阳八卦图,天生道,道生阴阳万物。老子曰:道可道,非常道;名可名,非常名。道可道,仍是进道出道均要顺道;名可名,仍是扬其名亦可毁其名。非常道,指看似变道无常则又是道有规律有秩序;非常名,指名正言顺则不乱。因此,做人做事不可倒行逆施,要顺应天意。反之,便吸进黑洞被吞噬!

广义相对论场方程存在一个史瓦西解,而这个解则预言了黑洞的存在。据说爱因斯坦曾经对这个解非常头痛。场方程可以很好的解释引力所造成所有现象。而当球体质量达到一个界限时,就出现了连光都无法逃脱的现象。这就是黑洞。因为广义相对论的基础是真空光速恒定。而引力实质是质量引发的时空扭曲。黑洞无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。

借由物体被吸入之前的因高热而放出和γ射线的“边缘讯息”,可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹取得位置以及质量。2017年12月7日,美国卡耐基科学研究所科学家发现有史以来最遥远的超大质量黑洞,其质量是太阳的8亿倍。


刘士界游戏解说


预测黑洞存在的物理学家是史瓦西(Schwarzschild),不是爱因斯坦!

但黑洞又的确和爱因斯坦关系密切,涉及到爱因斯坦的广义和狭义相对论。

最先发现可能存在黑洞这种怪兽天体的物理学家是德国犹太裔物理学家史瓦西,他在一战服役期间,从爱因斯坦的广义相对论方程中,推导出了一种可能的天体怪兽——就是后来被通俗化的黑洞——,当时还被称为史瓦西解。很不幸,史瓦西在第二年因天胞疮而去世,这是一种自身免疫性疾病,尤其高发于德国犹太人群体中。

图示:史瓦西与黑洞解,黑洞的不可逃逸范围,称为史瓦西半径。

史瓦西解之所以后来被称为黑洞,原因也很简单,因为要从这个天体上出逃,需要的逃逸速度超越了光速!这意味着即便连光都无法从该天体中逃逸,这意味它既不可能发光,也不可能反光。同时,爱因斯坦的狭义相对论还规定任何粒子的运动都不可能超越光速,这意味着进入史瓦西天体的任何物质都将一去不复返。因此就有了黑洞这样的通俗称呼,这个称呼后来被科学界接受。但法国物理学家有段时间很抗拒黑洞(black hole)这个词,认为不够典雅,他们建议将黑洞称为隐星!隐藏在宇宙的星星,不过这个建议既没有被大众媒体采纳,也没有被别国物理学家采纳,大家都默认了黑洞一词,以至于许多人忘记了,其实黑洞还是一个天体,只不过非常特殊。

图示:广义相对论的核心思想就是质量可以扭曲时空。


如太阳就扭曲了它身边的空间,而广义相对论之所以被物理学界广泛接受,正是因为天文学家爱丁顿证实太阳真的扭曲了它周围的时空。随着天体密度的增加,如白矮星和中子星,它们对时空的扭曲也越来越严重,而黑洞则是其中的极致,黑洞表面出发的时空,最终会返回其自身。

图示:地球也扭曲它周围的时空,要挣脱这种扭曲,需要速度,逃离地球的速度被称为第一宇宙速度,而逃离黑洞的速度,超过了光速,也就是说,在现有物理学框架下,一旦进入黑洞,就是一条不归路。


实际上,爱因斯坦坚持认为黑洞这种怪物不可能存在!

在史瓦西得到“黑洞解”后,爱因斯坦认为这个解,不可能真实存在,它将会违背物理现实,直到1939年,爱因斯坦发表的论文中还专门指出恒星不可能坍缩成一个黑洞。

图示:当时还没有黑洞一词,爱因斯坦还在使用,史瓦西解这样的表达。

图示:史瓦西认为,足够大的恒星,最终将塌缩成一个奇点,而爱因斯坦则认为这种事不可能发生在现实宇宙中。因为他认为,这要求恒星塌缩的速度超光速。


现在的物理学家 ,已经解决了恒星不需要超光速塌缩就能成为黑洞的办法,这是爱因斯坦当年没想到的。


首张黑洞照片,证明广义相对论还是正确的

不管爱因斯坦本人是否相信黑洞的存在,但黑洞的许多属性都可以用他的广义相对论方程来进行计算,在人类拍摄到首张黑洞照片之前,我们见到的要么是艺术家依据科学理论想象中的黑洞,要么就是理论物理学家用电脑模拟的黑洞,电脑模拟自然只能用广义相对论作为基础。虽然,我们已经在太阳系中对广义相对论进行了精密验证,但它是否真的能用于黑洞这样的极短天体吗?

事实是,首张黑洞照片,完全符合爱因斯坦的广义相对论,看来大神还得继续供着。



裸猿的故事


黑洞并不是爱因斯坦预言的,只不过爱因斯坦的方程中有黑洞的位置,德国科学家史瓦西利用爱因斯坦的方程计算时得出了一个解,如果大量物质聚集在空间一个点,那么就会形成强大的引力,其逃逸速度将超过光速,这就是黑洞。

这就是所谓的连光都无法逃脱黑洞控制说法由来,爱因斯坦也对黑洞这玩意的存在很苦恼。黑洞与引力波不同,后者爱因斯坦做了预言,毕竟爱因斯坦的方程是侧重对时空的解读,但黑洞则不是。

黑洞是爱因斯坦方程中的一个特殊的存在,由于连光都无法逃脱,那么美国科学家惠勒将其称为黑洞。

霍金给黑洞进行了新的定义,认为黑洞不是黑的,而是灰的,可以称之为灰洞。由此也可以看出,霍金是一个黑洞研究方面的科学家,并非爱因斯坦那样颠覆掉一个体系。


太空伊卡洛斯


根据爱因斯坦引力场方程式的解答来说,如果将一个质量非常大的物质压缩成一个点,那么其周边的环境就会产生一个非常奇怪的现象,形成一个独有的视界,任何物质只要进入到这个点的可视范围以内,就会被拉入点的世界当中,连光都无法逃脱,这种无法被理解的天体被命名为黑洞。


因为在黑洞周边是不存在光的,所以黑洞是无法被直接观测到的,现在网上大部分的黑洞图片都是概念图,黑洞到底存不存在?长什么样子?只能靠其它物质进行间接性的推测,根据爱因斯坦的结论,在宇宙中可以看到一些恒星和星云之间的运行轨迹,有一些明显的不同,那么其中心处就有可能存在一个质量非常大的黑洞。

其实黑洞到底存不存在,也只是爱因斯坦的一个推测而已,根据相对论,当一颗垂死的恒星坍塌后就会凝聚在一起,这时就有可能形成一个黑洞,但现今我们并没有找到能够证明黑洞存在的有力证据,但是大多数人都已经接受了黑洞。



分享到:


相關文章: