霍金辐射是否说明了,在黑洞视界范围内广义相对论无效?霍金在《时间简史》中表明“霍金辐射”这个想法是别人告诉他的,你怎么看呢_霍金_黑洞_辐射

本文目录

  • 霍金辐射是否说明了,在黑洞视界范围内广义相对论无效
  • 霍金在《时间简史》中表明“霍金辐射”这个想法是别人告诉他的,你怎么看呢
  • 目前有什么天文观测的例子,可以证明霍金辐射的存在
  • 霍金辐射是否不可能存在
  • 霍金辐射逃逸出的那个粒子还算是虚粒子吗
  • 霍金辐射为什么总是负能虚粒子掉进黑洞为什么不是正的那个掉进去
  • 以人类目前的技术能证明霍金辐射吗
  • 霍金的得意发现“霍金辐射”,为什么没有得诺贝尔奖呢
  • 霍金辐射没有得诺贝尔奖,是因为它没有意义吗
  • 第一张黑洞照片能证实霍金辐射吗

霍金辐射是否说明了,在黑洞视界范围内广义相对论无效

在星系中心黑洞的两侧存在费米气泡是真实无可争议的,黑洞的两侧存在粒子辐射现象,证实了物质无法从黑洞中逃逸是错误的。

霍金后来放弃了他赖于成名的黑洞理论,认为经典理论上的黑洞是不存在的,宇宙不存在经典理论上的黑洞了,霍金辐射也就失效了。

相对论源于爱因斯坦对迈克尔逊莫雷实验结果的解释,而迈克尔逊莫雷实验结果根本就不需要用相对论去解释,众所周知光具有波动性,波在相同状态的介质中传播,传播速度恒定不变。迈克尔逊莫雷实验结果是由机械波的传播特性引起的,不存在尺缩效应。

少年爱因斯坦接受的是宗教教育,没有学过基础物理知识,不知道波的传播特性,所以才会提出相对论。初中的机械波知识教得太早了,很多人刚刚接触到物理知识,也不理解波的传播特性。

后来接触到更高级的物理课程,就把基础的物理知识忘了,无法从波传播的角度来理解迈克尔逊莫雷实验结果,只好相信相对论了。

不管是广义相对论还是狭义相对论,都是错误的,相对论在黑洞的视觉范围之内还是在范围之外,都是无效的。

星系中心的黑洞是空虚,接近于真空环境,缺乏光传播的电介质,光无法传播,形成了黑洞。

物质进入黑洞中会分解成更微小的粒子,以能量的形态释放出来,星系盘的两侧没有大型天体的存在,释放出来粒子形成了费米气泡,从星系盘方向释放出来的粒子,被星系盘的光芒掩盖了。

黑洞没有明显的视觉边缘,物质在靠近黑洞的过程中,就产生粒子分解的现象,绳绳兮!分解成一圈圈的粒子束进入黑洞之中,这些粒子束进入黑洞内部还会分解成更微小的粒子,释放出大量的能量,让这些粒子的运动激烈加速,从黑洞中的各个方向上,射出黑洞视觉之外。

空即是色,色即是空,物质在黑洞中转化为空间,释放出来,产生空间膨胀,空间的运动产生能量。黑洞是万物之母,黑洞是宇宙的循环系统,是宇宙的动力系统,也是宇宙能量的来源。

物质在真空中会分解产生能量,电子在真空管中运动,会产生辉光放电,一些粒子在真空管中会凭空消失,产生能量。中国建设大型粒子对撞机是刻不容缓的,粒子对撞机不仅能使科学家弄清粒子在空间运动的纠缠规律,寻找新材料,还能带来一场世界能源的革命,如果中国在这次世界工业革命中,还是输在起跑线上,就会失去弯道超车的最佳机会。

霍金在《时间简史》中表明“霍金辐射”这个想法是别人告诉他的,你怎么看呢

谢谢邀请。对于这个问题,不仅仅在时间简史一书中有所叙述,其实在一般的正规历史叙述中都会提到这一点。这是霍金在1973年访问莫斯科的时候,当时非常著名的苏联科学家Yakov Zel’dovich和Alexei Starobinsky向霍金建议说旋转的黑洞会产生辐射。霍金听从了建议,然后做了计算分析,结果发现不仅仅旋转的黑洞,即使不旋转的黑洞也会产生辐射,这就是我们现在所知道的霍金辐射。尽管是前苏联的科学家给的他的建议,但是最终是霍金自己完成并且证明的,并且发表在学术期刊之上,所以没有人怀疑霍金的贡献。

其实很多时候,伟大科学家和我们常人的差别,不仅仅在于洞察力,更多的时候在于执行力上。我们说不定也会有同样的想法, 但是我们却不能证明。回看历史上的很多时候,差别往往就在于此。比如,万有引力,很多人都会看到苹果下落,说不定也会有不少人想到万有引力,但是是牛顿不仅仅意识到有万有引力,而且给出了数学表达式,奠定了其伟大的地位。

所以说,尽管最初的想法是其它人所说,但是霍金做了最重要的证明,他的贡献是无可否认的。

目前有什么天文观测的例子,可以证明霍金辐射的存在

霍金辐射还没有得到观测证实,它是重要的科学理论,不过仍然是一个假说,但依然重要。

霍金辐射的提出,是把量子理论“真空海洋”里产生的”虚粒子对”(具有正负能量),与广义相对论的黑洞视界相结合。当视界附近产生这么一对虚粒子对的时候,如果正粒子逃逸,负粒子被黑洞吸入视界,那么就相当于从黑洞中有能量辐射出来。

不幸的是,对于一般的黑洞,这种辐射的计算值非常之小,远小于我们今天宇宙里的各种电磁背景。对于质量越小的黑洞,这种辐射越明显,可我们还没有发现微型黑洞。所以,霍金辐射是基于科学理论提出的一种理论预言,尚待进一步地实验检验(当然,也同时需要从理论各个方面进行再次推敲)。

当然,霍金树大招风,会招来各种非议,这时我们能够看到不同的人对于科学不同的看法,当然有不少其实是误解。比如,本条的一则回答:

这位老先生竟然认为连爱因斯坦质能方程E=Mc2是错的(估计他年轻的时候没学过),认为黑洞只是一个奇点(看来他没理解什么是“视界”),还认为LHC是为了制造黑洞验证霍金辐射。这都哪儿跟哪儿啊。

我们要注意,科学研究不是不允许犯错,未经实验证实的理论当然可能是错误的,就算已经经过证明的,也可能还有错误。但是,毫无根据地说一个经典理论是“错的”,这还是不科学的态度。

霍金辐射是否不可能存在

霍金辐射可以说是霍金最重要的科学成就了,也是霍金科学成就里唯一一个诺贝尔奖级别的成就。这个成就还只是理论,没有得到实验验证,验证它实在是太困难了。

现代物理学的两大支柱分别是相对论和量子力学,相对论是描述大尺度空间的物体运动规律,而量子力学描述的是微观尺度的粒子运动规律。在大多数时候,它们都是各管各的事,但在黑洞面前,则需要将两种理论结合起来才能够描述在黑洞那里发生的一些事情。

图:黑洞

黑洞一直被认为是一个只吃不吐的貔貅,所有的信息(能量、质量)进入黑洞后就永远的消失在这个宇宙之中了。这就会产生一个悖论:宇宙的熵总是增加的,如果将一个熊熊燃烧的物体(含有大量的熵)丢进黑洞里,黑洞会将这些熵消灭掉吗?如果没有消灭掉,那么黑洞就会含有大量的熵,它就会向外辐射能量,这就说明黑洞并不是一个貔貅。

在上世纪70年代,霍金将量子力学和相对论结合在一起,让人们认识到黑洞真的会向外辐射能量。

由于量子力学的不确定原理表明,粒子的位置与动量不可同时被确定,位置的不确定性越小,则动量的不确定性越大,反之亦然。如果存在真正的“真空”,就相当于位置和动量同时被确定了,但这就违背了不确定性原理。

所以,即使在真空中也会随机产生成对的虚粒子,它们在出现的同时就相互湮灭了,这个过程中没有质量产生。但在黑洞的视界附近出现时,就可能因为其中一个虚粒子被黑洞吸收了,另外一个粒子就成为了实粒子,并向远方逃逸掉了,这就产生了质量。

图:霍金辐射

这个粒子的质量与黑洞吞噬的虚粒子消耗黑洞的质量是相等的,这相当于逃逸掉的粒子质量是黑洞所赋予的,这就是霍金辐射。

霍金辐射会使黑洞缓慢的蒸发,但这个过程非常漫长,一个大质量黑洞要被完全蒸发掉需要10∧100年。但有一种情况却非常迅速,这就是量子黑洞。

量子黑洞在理论上可以由大型粒子对撞机撞出来,在它产生的一瞬间就会被霍金辐射所蒸发掉。这也是能够在近距离观测霍金辐射的唯一机会。但目前人类还没有这么强大的对撞机。

霍金辐射在理论上相当的完美,绝大多数科学家都相信它是存在的,只是探测非常困难。

霍金辐射逃逸出的那个粒子还算是虚粒子吗

“霍金辐射”是实粒子。

由于量子效应,空间存在量子涨落,即瞬间产生正能量粒子和负能量反粒子对并瞬间相互湮灭的现象。

对于负能量的反粒子来说,黑洞相当于一个很陡的正能量势阱,粒子--反粒子对在黑洞边界上产生时,负能量反粒子必然落入黑洞,正能量粒子要么一同落入黑洞(这相当于粒子--反粒子对相互湮灭),要么飞向无限远处(相当于落入负能量势阱)与反粒子落入黑洞的事件相抵消,这就等于黑洞辐射了粒子,这粒子是实的。

其它大质量物体(如恒星)对于负能量反粒子来说也相当于一个正能量势阱,但其陡度不够,由于粒子--反粒子对相互湮灭速度近于光速,这一陡度不足以使反粒子在湮灭前落入其中。

霍金辐射为什么总是负能虚粒子掉进黑洞为什么不是正的那个掉进去

首先正粒子也会掉进去

只不过黑洞里面

不是一个正常的时空

正粒子无法存在??

说是假理论的回答者严重不负责任

以人类目前的技术能证明霍金辐射吗

非常感谢小伙伴“科学探索菌”提供这么优质的话题。可以肯定的说,没有你的提问,我都不知道还来头条干啥。哈哈,书归正传答题:可以肯定的说-能。要想回答这个问题我们就必须了解一下什么是黑洞,以及什么是霍金辐射,以及怎么能观察到它们。

第一个问题,什么是黑洞?

其实,随着这些天人类首张黑洞照片的发布,我想很多小伙伴们都已经知道了,在我们的宇宙中,存在着一种大质量的天体,它们的质量大到足以让光都跑不出来,这就是我们所知道的黑洞了。

第二个问题,什么是霍金辐射?

在广义相对论预言了黑洞这种天体的存在之后,早期人们普遍认为黑洞就是光和物质通吃,什么都不吐出来的天体。但随着对黑洞的理论研究的深入,最先发现的是黑洞的超辐射和自发辐射。霍金在研究了黑洞的超辐射和自发辐射之后,提出了自己的霍金辐射理论。这个理论跟超辐射和自发辐射不同,超辐射和自发辐射不是热辐射,它们遵从面积定理,在辐射过程中,由于不断抛弃电荷和角动量,黑洞面积继续增大。而霍金辐射是热辐射,它不遵从面积定理,辐射过程中黑洞面积会缩小,黑洞的质量会减小。也就是说,黑洞的霍金辐射告诉我们,会有物质从单向膜区跑出来,成为热辐射。

第三个问题,如何观测到霍金辐射?

我想这个问题其实是毫无疑问的,我们的科学家能利用现在的技术观测到霍金辐射。第一种观测证据,天文学家现在经常能在银河系和附近星系中观测到一些比较小的黑洞的形成和消亡,这些黑洞的质量大约为1个太阳的质量,它们的产生和消失是比较快的,在大约一个地球年,它们就能消失殆尽,把物质还给宇宙。其实这个过程就是霍金辐射为主的一个过程。

第二个观测证据是实验室观测证明,目前科学家已经有能力在实验室制造出一个微型的黑洞,2009年10月,中国南京市东南大学的科学家崔铁军和程强将纳瑞马诺维和基尔迪谢维的理论应用为实践,建造了一个微波频率的“人造黑洞“。制造出“人造黑洞“的是中国东南大学的一个研究组,崔铁军教授和程强教授是其中最主要的两位研究者。这个黑洞能束缚住微波,虽然它们的存在时间还非常短,但足以证明霍金辐射的存在,因为它们消失的过程就包含霍金辐射。

总结:从前面的分析看,以我们人类目前的技术条件看,对于观察小质量黑洞的霍金辐射效应是有能力办到的。但是对那些质量很大,还有三毛的黑洞来说,还是无能为力的,因为霍金辐射跟吸积盘发出的炙热光芒相比实在是太微弱了,它们会淹没在嘈杂的信号当中,使得我们现在还无法探查。

霍金的得意发现“霍金辐射”,为什么没有得诺贝尔奖呢

因为霍金辐射并不是确凿的理论,这是一种数学模型,解决了关于黑洞的一些问题。比如黑洞真的就是没有这个辐射,那么似乎违反了能量守恒以及信息守恒定律。同时霍金辐射还解释了为什么黑洞的质量还会蒸发。

但是并没有实验可以验证这一理论,自然和诺贝尔奖无缘。

例如李政道杨振宁的宇称不守恒定律,都是在经过实验验证之后才会有诺贝尔奖。

霍金辐射也不一定正确,虽然他解释了刚才说的一些问题,但是万一这些理论在某些情况下也不成立呢?比如之前人们认为宇称是守恒的,后来不是就不守恒了么。万一哪天信息被证明可以不守恒,那么霍金辐射自然也靠不住了。

还有,诺贝尔奖原则上颁给还在世的人,很少有诺贝尔奖颁给逝者。不过最终如果有人能在实验中证实或者证伪霍金辐射,那么这个人倒是有可能获诺贝尔奖。

霍金辐射没有得诺贝尔奖,是因为它没有意义吗

找科学领域创作者来回答这个问题,答案会更准确些,普通网民在这不敢妄言。

第一张黑洞照片能证实霍金辐射吗

这张照片并不能证明霍金辐射,这个黑洞照片跟霍金辐射一点关系也没有。

这次拍摄的照片主要是基于吸积盘成像的,根据理论预测,超大质量黑洞附近物质在落入黑洞过程中会形成一个巨大的吸积盘,科学家利用毫米波段对吸积盘进行成像,这次采用的是1.3mm的波段进行成像,这个波段属于无线电波段,但是波长属于无线电波里比较短的了,而根据理论的数值模拟,由于黑洞巨大的引力作用,在黑洞周围大约史瓦西半径5倍的范围上回产生一个暗影,这是由于这个边界内外光子的不同行进路径导致的,内围光子将多数落向视界,少数能逃逸的也即将产生严重的红移,而外围的光子将在绕转数周后逃离黑洞,这就导致该边界内外处在强烈的亮度变化,这次的拍摄目标正是这个5倍于史瓦西半径的阴影,而视界面望远镜阵列确实把它拍出来了。

所以黑洞虽然拍出来了,但这跟霍金辐射木有半毛钱关系。根据霍金的理论,霍金辐射的温度与黑洞的质量成反比,而霍金辐射的温度则与辐射的波长正相关,对于此次拍摄的超大质量黑洞——M87中心黑洞,质量达到65亿倍太阳质量,其霍金辐射的温度将跟绝对零度差不多,辐射波长远低于1.3mm,它从视界面附近往外逃逸过程中还有发生引力红移,即使万一有部分沿黑洞自旋方向出来的霍金辐射由于多普勒蓝移,使其达到1.3mm的波长(这其实根本不可能发生),科学家也完全没法把它们识别出来,它们与吸积盘产生的光子数量相比也只能忽略不计。

其实对于霍金辐射,能观测的只有小型黑洞产生的霍金辐射,对于通过恒星坍缩自然形成的恒星级黑洞,质量至少是太阳的好几倍,按照霍金辐射公式的计算,其温度远低于目前的背景辐射温度,理论上是很难探测到的,因为这样的温度将淹没在宇宙微波背景辐射下。

所以当年霍金给出的探测霍金辐射的方案就是超小型黑洞在蒸发晚期加速蒸发升温的阶段,在这个阶段霍金辐射的温度极高,可能会产生一定量的伽马射线辐射,在一定范围内,这些伽马射线辐射理论上可以被探测到,科学家也确实探测到一些伽马射线源,但到目前为止,还没有一个被确认为小黑洞的霍金辐射。

霍金理论假设的这些小黑洞的质量都远小于太阳质量,因此它们不可能是通过恒星坍缩形成的,按照霍金的推测,它们有可能在宇宙大爆炸初期产生,并延续至今,霍金称之为原初黑洞。至今科学家还没证明原初黑洞的存在。

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