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    黑洞的概念最早被什么时候提出?

    来源: 作者: 访问次数:21
    2020-03-24 13:11    来源:科学认识论

    黑洞的研究历史

    黑洞,起初是推算出来的一个神秘天体,最早提出黑洞问题的不是一个物理学家,而是英国地理学家约翰·米歇尔(JohnMichell),他在乾隆四十八年,也就是1783年提出:如果一颗天体拥有与太阳同等质量,且该天体直径只有约3千米,那么此天体表面的引力是十分巨大的,大到连宇宙最快的光子也无法逃脱其表面。

    除此之外,法国物理学家拉普拉斯曾在1796年预言:“如果一颗天体质量约为太阳的250倍,直径和地球相当,那么这个天体表面的引力将变得非常大,连光也不能逃脱。”

    之后科学家们普遍认为宇宙中存在这么一种“可怕”的天体,任何物质包括宇宙中最快的光也逃脱不了黑洞的引力,只要靠近它就会瞬间化为乌有。2019年4月,人类首次通过照片知道了黑洞的模样确认了黑洞是真实存在的。

    为什么叫做黑洞呢?

    因为由于黑洞的体积很小且质量巨大,造成引力巨大,光也逃脱不了黑洞,所以人类的眼睛只能看到是一个黑色的圆形状图形,所以将其比作一个永远漆黑的洞。

    当然从爱因斯坦的广义相对论来理解,由于质量巨大的物体会造成它周围的时空弯曲,质量越大,时空弯曲的曲率越大。

    黑洞是如何形成的?

    宇宙中有数以万亿计的恒星,这些恒星并不是“长生不老”的,也会有它的寿命,就拿我们太阳系来说,太阳大概的寿命是100多亿年,而目前大概是50亿年左右,可以说是正处在壮年。

    根据理论,恒星的死亡是恒星上的粒子开始像更重的物质进行转变,直到铁元素。如果一颗恒星的核心质量大于等于3.2倍太阳质量时,那么再也没有什么能量(斥力)可以抵抗自身的重力了,重力便开始向中心无限的坍缩。

    恒星坍缩后就会发生超新星爆发,就会发生引力挤压,物质中的质子,中子等粒子被挤压到很小很小,就像珠穆朗玛峰被挤压成只有一个砂砾那么大。当然一颗太阳这么大的恒星是不足以形成黑洞的,一般为超过太阳的大质量恒星。

    当然黑洞质量到达一个极限值时,这个临界值就是史瓦西半径。严格地讲是一个球状对称、不自转且不带电荷的物体重力场值,一个特定质量的物体被压缩到该值时,自身的重力可以无束缚的压缩至奇点。

    理论上,太阳的史瓦西半径约为3千米,地球的史瓦西半径只有约9毫米。一颗大于等于3.2倍太阳质量的天体,如果压缩至它的史瓦西半径内,那么它就形成黑洞了。

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