
黑洞事件视界。黑洞事件视界是谁提出的

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...会释放引力波?为什么引力波能逃出黑洞的事件视界?为什么光子不能逃出...
1、黑洞合并时释放引力波的原因,归根结底在于黑洞的强大引力场。当两个黑洞靠近并最终合并时,它们之间的引力作用改变了周围的空间和时间结构,产生波动。这些波动以引力波的形式向外传播,就像水波由石子投入水面后向四周扩散一样。
2、黑洞内部的引力波并不能逃离黑洞。黑洞辐射的引力波是黑洞视界外侧形成的,因此可以辐射出去。黑洞的本质要回答这个问题,让我们先来看看黑洞是什么。根据广义相对论,当在足够小的区域内存在足够高的质量时,就会形成黑洞,这使得时空扭曲到某种不存在可以逃逸的时空路径的程度。
3、引力波不是一种物质,真是一种震荡效应,所以连黑洞也限制不了它的脚步。总的来说,引力波的速度和光速是趋同的。我们都知道,黑洞可谓是宇宙中最恐怖的天体,简直令人谈之色变,唯恐避之不及。
4、黑洞通常被描述为一个奇点,所有的质量都在这个奇点之上。它还被事件视界所包围,事件视界刚好是可以光速可以逃逸的临界点。
5、有可能没有光速快,也有可能比光速快;这个取决于物质质量的大小。变化的引力就是引力波,也就是空间曲率的变化。如果用引力波去探测黑洞,你可以想象一下,就像一个浪潮冲向一个巨大的漩涡;经典上来说, 黑洞本身的存在就导致了时空曲率, 而时空曲率又决定了引力, 这里不需要考虑引力波。
6、比如一个氢原子,由于进入事件视界前,引力极大,电子被压进质子内形成中子,这时候它就会在事件视界外延发生核反应,因此在巨大的引力下,粒子之间会连续发生核反应进而在事件视界边缘发射X,γ射线,这时候这些射线有机会逃离黑洞外围引力束缚。
事件视界望远镜(EHT):射电望远镜如何拍摄黑洞?
事件视界望远镜是由全球八处射电望远镜阵列组成的,相当于一个像地球视面积一样大的虚拟望远镜。它能够捕捉到黑洞周围吸积盘发出的光亮和射线等信息,从而判断黑洞的形状和位置。拍摄黑洞照片的过程:科学家首先根据黑洞周围恒星的运动状况来判断黑洞的存在并找到其位置。
首张黑洞照片的拍摄是一项极为复杂且具有开创性的成果,通过多个关键步骤得以实现。首先,需要强大的观测设备。
科学家利用事件视界望远镜(EHT)来拍摄黑洞。EHT并不是传统意义上单一的大型望远镜,而是一个由分布在全球多地的射电望远镜组成的观测阵列,这些望远镜通过甚长基线干涉测量(VLBI)技术协同工作。在观测过程中,各个望远镜同时对准目标黑洞——位于室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞。
什么是黑洞的事件视界?
据我所知,所谓“事件视界”是指事件被观测到的界限。今晚9点要发布的黑洞照片,严格来说其实只是黑洞视界外的景象,视界内的景象还是没法观测。地球第第二宇宙速度可能大家都听说过,由于地球引力形成的时空弯曲,航天器只有达到这些速度才能在长时间在太空中。
黑洞是具有表面逃逸速度等于或超过光速的天体。其表面,即事件视界,是逃逸速度等于光速的那一层。这层表面可以看作是一层单向膜,没有物质存在,外界物质和光线只能进入事件视界,无法逃逸出来,因为没有任何物质的运动速度能超过光速。黑洞的特性由三个参数决定:质量、电荷和自转角速度(角动量)。
黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见,这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。我们无法通过光的反射来观察它,只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。虽然这么说,但黑洞还是有它的边界,既“事件视界”。据猜测,黑洞是死亡恒星的剩余物,是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。
黑洞隐藏着巨大的引力场,任何物体,甚至是光线都无法逃脱。黑洞的边界被称为事件视界,任何越过此线的物质都将无法返回,这也是黑洞得名的原因。我们无法直接观察到黑洞,因为没有光能从其内部逃逸出来,只能通过观测黑洞周围物质的行为间接了解它。
年,爱因斯坦在广义相对论中更先预言了黑洞的存在。在他的推论中,黑洞是一种质量巨大、引力极强的天体,可以吸收周围一切外来物质和辐射,连人类已知传播速度最快的光都无法逃脱。理论上,黑洞无法被观察,但黑洞的阴影——“事件视界(event horizon)”却可以。
黑洞的边界被称为“事件视界”,任何越过这个界限的物质或能量都将无法逃脱。黑洞的存在最初是基于理论推测,直到后来科学家们通过观测和研究,间接证实了黑洞的存在。黑洞通常形成于恒星的末期。当一颗质量巨大的恒星耗尽了其核心的核燃料,核心无法再抵抗自身的引力,会发生坍缩,形成黑洞。
涉及黑洞的具体公式是什么
1、史瓦西半径公式 \(R_s = \frac{2GM}{c^2}\) 是重要体现,其中 \(R_s\) 为史瓦西半径, \(G\) 是引力常数, \(M\) 是黑洞质量, \(c\) 是真空中的光速。这个公式描述了非旋转、不带电的黑洞的事件视界半径,即一个物体要成为黑洞,其质量必须压缩到史瓦西半径以内。
2、涉及黑洞的公式有多个。史瓦西半径公式 \(R_s = \frac{2GM}{c^{2}}\) 较为著名,其中 \(R_s\) 是史瓦西半径,即黑洞的事件视界半径;\(G\) 为引力常数;\(M\) 是黑洞的质量;\(c\) 是真空中的光速。这个公式描述了质量为 \(M\) 的天体要成为黑洞时,其半径需压缩到的临界值。
3、拉马努金黑洞公式是如下:拉马努金猜测,在输入特殊值时,也许能这样描述模θ函数:它和模形式毫不相像,但特性类似,这种特殊值称为奇点,靠近这些点时,函数值趋向无穷大。如函数f(x)=1/x,它有一个奇点x=0。随着x无限接近0,函数值f(x)渐增至无穷大。
4、拉马努金黑洞公式:拉马努金猜测,在输入特殊值时,也许能这样描述模θ函数:它和模形式毫不相像,但特性类似,这种特殊值称为奇点,靠近这些点时,函数值趋向无穷大。如函数f(x)=1/x,它有一个奇点x=0。随着x无限接近0,函数值f(x)渐增至无穷大。
5、黑洞熵的概念源自物理学中对黑洞热力学的研究。黑洞熵的公式S=(Akc^3)/(4hG)揭示了黑洞内部的信息量与黑洞事件视界面积之间的关系。在这里,A代表黑洞事件视界的面积,kc^3是常数部分,h为普朗克常量,G为牛顿引力常数,c是光速,而S则代表黑洞的熵。
6、根据史瓦西半径,可以计算出一个天体维持球形的最小半径。通过黑洞的半径,可以反推其质量。公式为 Rs = 2Gm/c^2。由 F = GmM/r^2 可知,半径 r 越小,引力 F 越大。引力与物体下落速度 V 成正比,而速度 V 的更大值为光速 c。
作者:吃瓜网本文地址:https://www.qsyqf.com/806.html发布于 2025-03-13
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