where is 黑洞

2008-11-24 9:17 pm
where is 黑洞?

回答 (6)

2008-11-26 12:30 am
✔ 最佳答案
這個ma,你先要知最近我們(地球)的黑洞在哪,根據我的知識,最近我們的應該是在我們的銀河系的中心的,叫天鵝座-x1
那有一個黑洞,不算很,還在成長,不過距離我們都很遠,應有數十光年的
所以..先不用怕了..
2008-11-26 1:35 am
甚麼是黑洞
黑洞是一個時空的黑暗區,由一些質量頗大的星體經重力塌縮後所剩餘的東西,是一個重力極大的天體。視界內任何物質都不能從裡面跑來,甚至是光都不例外,所以是一顆渿黑的天體,因而得名為黑洞。因為無法從可見光這途徑看到黑洞,所以只能以被黑洞吸引掉落其上的物質所釋放的輻射來確定它們的存在。
黑洞


黑洞的形成
當一顆質量相當大的星體的核能耗盡後(巨大的恆星:質量是太陽質量的八倍以上)死亡時,恆星的殘骸可能會形成黑洞。而黑洞的形成是因為大質量的恆星在演化的未期都會發生超新星爆炸,沒有輻射壓力去抵抗重力,平衡態不再存在,這星體將全面塌縮,成為中子星。若其中子星的總質量大於三倍太陽的質量,那麼連中子簡併氣體壓力也不能平衡重力,星體將塌縮至它的重力半徑範圍之內。這時,引力之大足以使一切粒子,都被引回星體本身,不能逃脫。


黑洞的界限
當一個黑洞形成後,塌縮還會進行下去,所有物質會無可避免,所有質量將集中在一個非常細小的質點,稱為奇點。黑洞的表面層稱為事件穹界。而這表面層和中心奇點的距離就是史瓦半徑。任何物質要從黑洞的史瓦半徑跑到外面去,它的逃離速度便要大於光速。但根據狹義相對論,光速是速度的極限。重力龐大得連光線也逃不出去,這個連光線也逃不出去的面,稱為事相面。光線和任何物質都只能從事相面外部進入其內部,而無法從裡邊逸出。這個事相面的裡邊就是黑洞。


黑洞的誕生
當一顆質量相當大的星體的核能耗盡後,沒有輻射壓力去抵抗重力,平衡態不再存在,這星體將全面塌縮,成為中子星。若其質量仍大於三個太陽質量時,那麼連中子簡併氣體壓力也不能平衡重力,星體將斷續塌縮至它的重力半徑(rg)範圍之內;這時,引力之大足以使一切粒子,包括光子,都被引回星體本身,不能外逸。這就形成黑洞。

黑洞是一個時空的黑暗區,由一些質量頗大的星體經重力塌縮後所剩餘的東西。它的基本特徵是有一個封閉的視界。這視界就是黑洞的邊界,一切外來的物質和輻射可以進入這視界以內,但視界內任何物質都不能從裡面跑出來。

如我們把一顆石塊向上拋,它會很快跌回地面,我們用點勁拋,它會飛得高一點;假若再加把勁,令石塊向上速度達逃逸速度,它便會直衝出宇宙,一去不返。

恆星質量越大,體積越小,引力的羈絆便越大,所需逃逸速度亦越高。另一方面,愛恩斯坦的相對論斷言宇宙中最高的速度便是光速,所以如所需的逃逸速度大於光速,那麼宇宙中包括光在內的一切都不可能逃離引力的魔掌,這顆恆星便成為黑洞。

不了解廣義相對論,便不能真正了解黑洞。廣義相對論的中心思想是質量會扭曲其附近的時空,質量越大,影響越明顯。牛頓力學認為月球繞地球旋轉,是因為月球受到地球引力的吸引;但廣義相對論的說法則是地球的質量扭曲了附近的時空,月球在不平坦的時空以最自然的方式運行,結果走出了一條繞著地球轉的曲線,情況就如彈珠在不平坦的地面走,會左搖右擺一樣。同樣道理,光線在通過大質量物質 近時,亦不會以直線運行。
重力半徑又稱史瓦半徑 Schwarischild Radius,它只與體的質量成正比。

黑洞是引力極強之地,光線路徑扭曲的程度,足以令光線無法逃跑。在黑洞附近,光線(包括宇宙所有其他物質)能否逃離的分水嶺稱為事件穹界。為甚麼叫事件穹界呢?原因很簡單,由於在事件穹界之內的一切皆不能逃離,所以在這個界限以內發生的一切,將永遠不能為人所知,事件穹界便是事件能為人所探知的極限。對於一個史瓦西黑洞﹐即一個並不自轉和不帶電的黑洞﹐事件穹界的半徑稱為史瓦西半徑(RS),數值的大小只取決於黑洞的質量。
R S = 2 G M / c 2
公式中的M是黑洞的質量,G是引力常數,c是光速。太陽質量的黑洞的史瓦西半徑約為3公里。在史半瓦西半徑以內的範圍,被定義為黑洞所佔有的空間。

我們稱黑洞中心為奇點,很多人以為奇點是一個半徑等於零但密度無限大的地方。其實,比較正確的說法是我們根本不知道那裡是甚麼一回事,因為我們所知的一切物理定律根本不適用於情況如此極端的地方。

在事件穹界之外,有一個稱為光子球層的球狀區域。在這裡,只要光線是以切線方式擦過光子球層,便會被黑洞引力俘獲,沿著這球層像衛星一樣永遠繞著黑洞旋轉。黑洞的可怕引力會隨著距離遞減,事實上假若我們的太陽突然變成一個黑洞,地球並不會感到太陽的引力有甚麼不同,仍舊會依著同一軌道繞著太陽旋轉。

假若有人跌進了黑洞,會發生甚麼事呢?首先,如你在遠處看著這個不幸的太空人,你會發覺開始時就如一切向下跌的物體一樣,他跌進黑洞的速度會越來越快,當他接近黑洞,奇怪的事開始發生,你會發覺他開始減速,越接近事件穹 ,他的速度便越慢,一切變得像慢動作影片,最後更彷似停留不動,永遠不能到達事件穹界!
2008-11-24 9:39 pm
相對論的中心思想是質量會扭曲其附近的時空,質量越大,影響越明顯。牛頓力學認為月球繞地球旋轉,是因為月球受到地球引力的吸引;但廣義相對論的說法則是地球的質量扭曲了附近的時空,月球在不平坦的時空以最自然的方式運行,結果走出了一條繞著地球轉的曲線,情況就如彈珠在不平坦的地面走,會左搖右擺一樣。同樣道理,光線在通過大質量物質 近時,亦不會以直線運行。

假若有人跌進了黑洞,會發生甚麼事呢?首先,如你在遠處看著這個不幸的太空人,你會發覺開始時就如一切向下跌的物體一樣,他跌進黑洞的速度會越來越快,當他接近黑洞,奇怪的事開始發生,你會發覺他開始減速,越接近事件穹 ,他的速度便越慢,一切變得像慢動作影片,最後更彷似停留不動,永遠不能到達事件穹界!

但對這個不幸的太空人來說,情況便完全不同。當然我們先要假設這個太空人有超人般的身體,不會被黑洞的引力殺死。當他越來越接近黑洞,黑洞看來會越來越大,更開始包圍著他﹐只剩太空船的尾窗仍可看到一角宇宙,但除此之外,倒沒有甚麼特別,之後在極短極短的時間之內,他便會撞上黑洞的奇點。


黑洞照 : http://hk.geocities.com/science_valley/planet/black.jpg
2008-11-24 9:24 pm
理論上,我們永遠看不到黑洞

但這不表示我們沒有辦法找到它們

普遍原則是找一些黑而密度高的物體

在事件穹界之外,開普勒定律仍勉強適用

我們可以量度繞著懷疑黑洞轉的氣體的速度

然後利用開普勒定律,計算出中心物體的質量下限

假若質量超過三個太陽質量 而且它非常細小又漆黑一片

我們便很有理由相信這是黑洞

通常 黑洞會被吸積盤所環繞,兩極更有噴流

當物質流入黑洞,會發射出強烈的X射線

找尋這些X射線源亦是尋找黑洞(或中子星)的重要方法

天鵝座X-1便是最早發現的懷疑黑洞

這物體的伴星是一顆O型星,質量下限是七個太陽質量

並會放射出X射線 一切證據都顯示它極有可能是黑洞

於1990年4月27日,哈勃太空望遠鏡 Hubble Space Telescope的啟用,為人類探索太空夫揭開了新的一頁,雖然在製造時出了錯誤,使影像大打折扣,可是仍對天文學有莫大的貢獻。近來人類對一直只是存在於理論範疇內的黑洞,已透過哈勃太空望遠鏡,有了進一步的証據。於仙女座大星系M31附近的M32發現了一個質量大於太陽三百萬倍的黑洞。M32是在我們的銀河系附近,距離地球2.3百萬光年的星系。它是人類所知密度最高的星系,於直徑只有一千光年的範圍內(我們的銀行河系直徑約十萬光年),包含了四百萬顆星,中心和密度是我們的銀河系100個一百萬倍左右。假設你生活於M32中心的行星上,你會見到一個密佈星光的夜光,光度比一百倍滿月還要亮。科學家是由星星於該星系的活動,及其中心密度而推測的。此星系內之星星移動速度較之於一般星系每秒快了100公里。對於此發現,實對各天文學者的一大鼓舞,相信以後哈勃望遠鏡,必能為人類揭開更多太空的神秘之謎
2008-11-24 9:23 pm
黑洞(Black hole)是根據現代的物理理論和天文學理論,所預言的在宇宙空間中存在的一種天體區域。

歷史上,法國力學家拉普拉斯曾預言:「一個質量如 250 個太陽,而直徑為地球的發光恆星,由於其引力的作用,將不允許任何光線離開它。由於這個原因,宇宙中最大的發光天體,卻不會被我們看見」。

黑洞是由一個質量相當大的天體,在核能耗盡死亡後發生引力塌縮後形成。根據牛頓萬有引力定理,由於黑洞的第一宇宙速度過大,連光也逃逸不出來,故名黑洞。

在此區域內的萬有引力非常強大,任何物質都不可能從此區域內逃逸出去,甚至光線都被它強大的引力拉回,因此黑洞本身不會發光,天文學家可藉觀察黑洞周圍物質被吸引時的情況,找出黑洞位置。

黑洞可經由電子儀器觀查到。

尺寸和質量

質量達太陽10倍的黑洞之電腦模擬圖黑洞是由大於太陽質量的3.2倍的天體發生引力坍塌後形成的(小於1.4個太陽質量的恆星,會變成白矮星)。天文學的觀測表明,在很多星系的中心,包括銀河系,都存在超過太陽質量上億倍的超大質量黑洞。

根據愛因斯坦的廣義相對論,黑洞是可以預測的。他們發生於史瓦茲度量。這是由卡爾·史瓦茲旭爾得於1915年發現的愛因斯坦方程的最簡單解。

根據史瓦茲解,如果一個重力天體的半徑小於一個特定值,天體將會發生坍塌,這個半徑就叫做史瓦茲旭爾得半徑。在這個半徑以下的天體,其中的時空嚴重彎曲,從而使其發射的所有射線,無論是來自什麼方向的,都將被吸引入這個天體的中心。因為相對論指出任何物質都不可能超越光速,在史瓦茲半徑以下的天體的任何物質,包括重力天體的組成物質——都將塌陷於中心部分。一個有理論上無限密度組成的點組成重力奇點(gravitational singularity)。由於在史瓦茲半徑內連光線都不能逃出黑洞,所以一個典型的黑洞確實是「黑」的

史瓦茲半徑由下面式子給出:


G是萬有引力常數,M是天體的質量,c是光速。對於一個與地球質量相等的天體,其史瓦茲半徑僅有9毫米。

特性
目前公認的理論認為,黑洞只有三個物理量有意義:質量、電荷、角動量。也就是說:對於一個黑洞,一旦這三個物理量確定下來了,這個黑洞的特性也就唯一地確定了,這稱為黑洞的無毛定理,或稱作黑洞的唯一性定理。

黑洞的合併會以光束發射強大的引力波,新的黑洞會因後坐力脫離原本在星系核心的位置。如果速度足夠大,它甚至有可能脫離星系母體[1]。




分類
黑洞分類:

超巨質量黑洞
到目前為止可以在所有已知星系中心發現其蹤跡。
質量據說是太陽的數百萬至十數億倍。
小質量黑洞
質量為太陽質量的10至20倍,即超新星爆炸以後所留下的核心質量是太陽的 3 ~ 15 倍就會形成黑洞。
理論預測,當質量為太陽的 40 倍以上,可不經超新星爆炸過程而形成黑洞。
中型黑洞
推論是由小質量黑洞合併形成,最後則變成超巨質量黑洞
中型黑洞是否真實存在仍然必需存疑。

[編輯] 微黑洞
微黑洞是理論預言的一類黑洞,目前尚無證據支持微黑洞的存在。它們誕生於宇宙大爆炸初期,質量非常小,根據霍金的理論,黑洞質量越小,「蒸發」越快。因此如果存在微黑洞,那麼它們現在一定已經蒸發殆盡了。


[編輯] 否認黑洞存在的一些觀點
量子力學方面的反駁:黑洞中心的奇點具有量子不穩定性,所以整個黑洞不可能穩定存在。
目前發現的黑洞是一些暗能量星:美國加利福尼亞勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的天體物理學家喬治·錢普拉因等認為,目前發現的黑洞是一些暗能量星,真正意義上的黑洞是不存在的。
參考: 喂雞百科
2008-11-24 9:23 pm
黑洞係天文知識,根據現代物理學理論同天文學理論,預言嚮宇宙空間裏面嘅一種天體區域。

黑洞係由一個質量相當大嘅天體,喺核能耗盡死亡後發生重力塌縮後形成。根據牛頓萬有引力定律,由於黑洞第一宇宙速度過大,連光都走唔到出來,所以叫黑洞。

喺呢個區域嘅萬有引力非常強大,任何物質都冇可能走得出呢個區域,甚至光都俾佢嘅強大重力拉返轉頭,因此黑洞本身唔會發光,係黑麻麻嘅天體,唔可以用天文望遠鏡直接觀測到,但天文學家可以藉觀察黑洞周圍物質被吸引嘅情況,揾出黑洞位置。

歷史上,法國力學專家拉普拉斯曾經預言:「一個密度好似地球,而直徑係250個太陽嘅發光恆星,由於佢嘅重力作用,將唔會畀任何光線離開佢。由於呢個原因,宇宙最大嘅發光天體,唔會俾人見到」。


收錄日期: 2021-04-13 16:16:11
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20081124000051KK00612

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