我對霍金說 黑洞最新研究 霍金與黑洞
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我國科學家發現:銀河系中心果真有超級黑洞
科學家霍金
歷史上關於黑洞的四次著名打賭
  第一次是已故的諾貝爾獎獲得者錢德拉和索恩關於旋轉黑洞的穩定性問題打的賭。結果是索恩贏。於是索恩要錢德拉訂購了《聽眾》雜志。
  第二次是1975年關於天蠍座X-1(X指X射線源,1代表天蠍座中最亮的星)是否包含黑洞打賭。霍金認輸,為索恩訂閱了1年的《閣樓》雜志。
  第三次打賭是在1991年,霍金又與索恩、普雷斯基爾賭上了,這次賭的是裸奇點是否存在。霍金再次輸了。
  第四次打賭是在1997年,霍金同美國物理學家約翰·普雷斯基爾打賭,黑洞是否會摧毀它們吞噬的一切信息?霍金於2004年7月21日當眾表示輸掉了這場科學史上著名的賭賽,並送給普雷斯基爾一套板球百科全書。

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·著名物理學家霍金病重 已被緊急送醫院搶救
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黑洞是什麼?
  黑洞是愛因斯坦的廣義相對論的最著名的預測之一。它提出了引力場將使時空彎曲。當恆星的體積很大時,它的引力場對時空幾乎沒什麼影響,從恆星表面上某一點發的光可以朝任何方向沿直線射出。而恆星的半徑越小,它對周圍的時空彎曲作用就越大,朝某些角度發出的光就將沿彎曲空間返回恆星表面。

  等恆星的半徑小到一特定值(天文學上叫“史瓦西半徑”)時,就連垂直表面發射的光都被捕獲了。到這時,恆星就變成了黑洞。說它“黑”,是指它就像宇宙中的無底洞,任何物質一旦掉進去,“似乎”就再不能逃出。

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  當一顆恆星衰老時,它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料(氫),由中心產生的能量已經不多了。這樣,它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下,核心開始坍縮,直到最后形成體積小、密度大的星體,重新有能力與壓力平衡。
  質量小一些的恆星主要演化成白矮星,質量比較大的恆星則有可能形成中子星。而根據科學家的計算,中子星的總質量不能大於三倍太陽的質量。如果超過了這個值,那麼將再沒有什麼力能與自身重力相抗衡了,從而引發另一次大坍縮。
  這次,根據科學家的猜想,物質將不可阻擋地向著中心點進軍,直至成為一個體積趨於零、密度趨向無限大的“點”。而當它的半徑一旦收縮到一定程度(史瓦西半徑),正象我們上面介紹的那樣,巨大的引力就使得即使光也無法向外射出,從而切斷了恆星與外界的一切聯系——“黑洞”誕生了。
 黑洞“隱身術”
  與別的天體相比,黑洞是顯得太特殊了。例如,黑洞有“隱身術”,人們無法直接觀察到它,連科學家都隻能對它內部結構提出各種猜想。那麼,黑洞是怎麼把自己隱藏起來的呢?答案就是——彎曲的空間。我們都知道,光是沿直線傳播的。這是一個最基本的常識。可是根據廣義相對論,空間會在引力場作用下彎曲。這時候,光雖然仍然沿任意兩點間的最短距離傳播,但走的已經不是直線,而是曲線。形象地講,好像光本來是要走直線的,隻不過強大的引力把它拉得偏離了原來的方向。
  在地球上,由於引力場作用很小,這種彎曲是微乎其微的。而在黑洞周圍,空間的這種變形非常大。這樣,即使是被黑洞擋著的恆星發出的光,雖然有一部分會落入黑洞中消失,可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達地球。所以,我們可以毫不費力地觀察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一樣,這就是黑洞的隱身術。
  更有趣的是,有些恆星不僅是朝著地球發出的光能直接到達地球,它朝其它方向發射的光也可能被附近的黑洞的強引力折射而能到達地球。這樣我們不僅能看見這顆恆星的“臉”,還同時看到它的側面、甚至后背!
 “黑洞”會吞噬地球嗎?
科學家預言70年內災難
  美國紐約布魯克哈文實驗室七年前建造了全球最大的粒子加速器,將金離子以接近光速對撞而制造出高密度物質。物理學家擔憂該座加速器可產生類似黑洞的高密度物質,把實驗室甚至整個地球吞噬。
危險指數:十分
發生的機會:幾乎無可能

星體塌陷為黑洞的藝術效果圖

“半人馬座A*”黑洞及其周邊“恆星環”的模擬圖。

錢德拉望遠鏡拍攝到的巨大黑洞

藝術家想象中的超級黑洞大爆發

大熊座星系中央黑洞,這是迄今發現的最龐大的黑洞,其質量是太陽質量的100多億倍。

黑洞的藝術想象圖顯示,黑洞是被圓餅狀的炙熱氣體以及由稍微冷卻的氣體和塵埃所組成的外圍環帶所包圍。

有科學家猜測黑洞內像個萬花筒

黑洞模似圖片


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