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黑洞有没有毛

来源:新能源网
时间:2024-08-17 09:05:59
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黑洞有没有毛【专家解说】:霍金2016年BBC演讲:黑洞到底有没有毛? 2016年1月,斯蒂芬·霍金在英国BBC的年度节目Reith Lectures中发表演讲。我要讲的

【专家解说】:霍金2016年BBC演讲:黑洞到底有没有毛?
2016年1月,斯蒂芬·霍金在英国BBC的年度节目Reith Lectures中发表演讲。

我要讲的主题是黑洞。有句话说:真相比小说更不可思议。就黑洞而言,没有什么能比它更加真实了。黑洞比科幻作家编制出来的任何故事都要奇妙,但它同时又有着坚实的科学基础。大质量恒星在自身重力作用下会发生塌陷,剩下的物质会怎么样呢?科学界对这些事的认识较晚。爱因斯坦在1939年的一篇论文中提出,恒星无法在重力下坍塌,因为物质在超过某个临界点后无法被压缩。很多科学家都认同了爱因斯坦的直觉。主要的异议来自美国科学家 约翰·惠勒 (John Wheeler),他可谓黑洞领域的英雄。在上世纪50年代和60年代,他强调很多星星最终都会坍缩,并指出了理论物理的很多问题。同时,他还预言了恒星坍缩后形成物质的诸多属性,也就是现在说的黑洞。

一颗恒星生命历程的大部分时间里,长达几十亿年,它都靠自身核反应所产生的热压来抵抗其自身重力,氢在反应中转变成了氦。不过最终,恒星还是会耗尽它的核燃料,然后收缩。有些情况下,它可能会演变为一颗白矮星。苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡 (Subrahmanyan Chandrasekhar) 在1930年提出,白矮星的最大质量约为太阳的1.4倍。苏联物理学家列夫·朗道曾计算出全部由中子构成的星体的最大质量就与此相近。

那数不胜数的星星,那些比白矮星或中子星更重的星星,当耗尽它们的核能量时,最终的命运是什么呢?原子弹之父罗伯特·奥本海默 (Robert Oppenheimer) 研究了这一问题。在1939年的几篇论文中,他与乔治·沃尔科夫 (George Volkoff)、哈特兰·斯奈德 (Hartland Snyder) 一起指出这样的星体无法靠压力来支持。在没有压力的情况下,通常球形均匀体系的恒星将收缩成具有无限密度的一个点,即所谓的奇点。我们关于宇宙的所有理论都建立在时空是光滑而扁平的假设上,它们会在奇点瓦解,在那里时空的曲率是无限的。这标志着其自身时间的终结——这也正是令爱因斯坦非常不爽的事情。