快捷搜索:  汽车  科技

宇宙中所有天体撞击最大的黑洞:宇宙中最奇特的天体是怎么提出来的

宇宙中所有天体撞击最大的黑洞:宇宙中最奇特的天体是怎么提出来的在一般情况下,这两者所产生的效果是一样一样的,但是当情况变得极端,两者的差异就会明显起来。比如当光线经过大质量天体,会因天体导致的空间弯曲而使行进路径发生偏折,这种偏折会对发光体的位置产生可观测的变化。这就是爱因斯坦的广义相对论作出的几个理论预言之一——星光偏折现象。他们预言的这种暗星具有固实体的表面,并且温度可能极高,然而由于其表面逃逸速度过高,光辐射无法逃离,以致外界无法看到它们。根据牛顿引力理论,光会从其表面往上射出后,在逃离引力场过程中损失动能,最终沿抛物线落回天体表面。我们在远处看,由于没有光能达到我们的眼睛,它们将是完全黑暗的。不过很快,他们这一理论就被一位天才的英国医生打脸了,这位光学天才就是后来名闻天下的托马斯·杨。19世纪初,他利用一束平行光经过两条狭缝,投射到缝后面的墙壁上时产生了水波一样的干涉现象,这就是现在所说的杨氏双缝干涉实验。由于干涉是波的特有性质,因此这实验表

黑洞是宇宙中一种特殊的天体,它跟其它所有已知天体都不一样,因为它并不像其它已知天体一样有一个实体表面,它的“表面”是空的。这是怎么回事呢?故事要从300多年前说起。

黑洞前传——暗星初现

在300多年前,天文学家罗默通过对木掩卫星(木星遮挡其卫星)天文现象的观测,计算出光速是一个有限的值,它不再像自古以来人们认为的那样具有无限的速度。这是人类第一次较为精确地测量了光速,不过可能是由于当时对木星轨道的估算存在误差,因此这一次的测量结果(约22万公里每秒)存在较大的误差。

随着对光速测量方法和测量精度的进步,光速逐渐被确定为约30万公里每秒。

宇宙中所有天体撞击最大的黑洞:宇宙中最奇特的天体是怎么提出来的(1)

到了18世纪末,英国科学家米歇尔和法国数学家拉普拉斯分别根据牛顿万有引力定律提出可能存在一种天体,它们的表面逃逸速度达到了光速,则光也没有办法从其表面逃离,因此这种天体是不发光的,即使它们拥有炽热的表面。他们把这种不发光的天体称为暗星。根据逃逸速度公式,一个发光的天体要形成暗星有两种方式,一种是使其质量增加,另一种是使其天体半径缩小。即要么密度大致不变而质量大幅增加,这可以通过吸积物质来实现;又或者质量不变密度大幅增加,这可以通过压缩体积来实现。

他们预言的这种暗星具有固实体的表面,并且温度可能极高,然而由于其表面逃逸速度过高,光辐射无法逃离,以致外界无法看到它们。根据牛顿引力理论,光会从其表面往上射出后,在逃离引力场过程中损失动能,最终沿抛物线落回天体表面。我们在远处看,由于没有光能达到我们的眼睛,它们将是完全黑暗的。

宇宙中所有天体撞击最大的黑洞:宇宙中最奇特的天体是怎么提出来的(2)

天才的狙击——暗星落幕

不过很快,他们这一理论就被一位天才的英国医生打脸了,这位光学天才就是后来名闻天下的托马斯·杨。19世纪初,他利用一束平行光经过两条狭缝,投射到缝后面的墙壁上时产生了水波一样的干涉现象,这就是现在所说的杨氏双缝干涉实验。由于干涉是波的特有性质,因此这实验表明光是一种波。既然光是波,自然不可能像普通物体一样向上飞出后因动能损失而沿抛物线落回天体表面,这样,米歇尔和拉普拉斯提出的暗星理论就不成立了。

宇宙中所有天体撞击最大的黑洞:宇宙中最奇特的天体是怎么提出来的(3)

新理论诞生——星光偏折

又过了一百年,到了20世纪初,新的引力理论横空出世,天才物理学家爱因斯坦先后提出狭义相对论和广义相对论,修正了主导物理学界两百多年的牛顿时空观和万有引力理论。在广义相对论里,引力并不是一种大质量天体把物体向自身拉的力,而是大质量天体的质量使空间产生弯曲,物体沿着弯曲的空间做测地线运动所产生的一种效应。

宇宙中所有天体撞击最大的黑洞:宇宙中最奇特的天体是怎么提出来的(4)

在一般情况下,这两者所产生的效果是一样一样的,但是当情况变得极端,两者的差异就会明显起来。比如当光线经过大质量天体,会因天体导致的空间弯曲而使行进路径发生偏折,这种偏折会对发光体的位置产生可观测的变化。这就是爱因斯坦的广义相对论作出的几个理论预言之一——星光偏折现象

宇宙中所有天体撞击最大的黑洞:宇宙中最奇特的天体是怎么提出来的(5)

猜您喜欢: