当前位置: 赤道 >> 赤道历史 >> 聊聊一本好书黑洞与时间弯曲
先说说这本书的作者,大名鼎鼎的基普S索恩,他是理论物理学家,年诺贝尔物理学奖得主,因为在LIGO探测器和引力波观测方向的决定性贡献使他获奖。是研究广义相对论下天体物理学领域的领导者之一。他也是电影《星际穿越》的科学顾问。这也是迄今为止,我认为最成功的一部科幻电影,尤其是这里描述虫洞和黑洞模型,是最贴近理论物理学可现实中的虫洞与黑洞。
下面我就说说这书大致讲了什么以及重要知识点
索恩给出了一个毛估黑洞大小的公式,黑洞的视界面周长=太阳质量的倍数x18.5公里
光在离开大质量天体附近的时候,就像爬出一个大坑,导致每个光子的能量减少,波长和能量成正比,因此波长变长,光谱会往发生红移。
黑洞附近的时间会变得非常慢,像是时间被冻结。在远处的人看来,一切动作都变成了慢镜头。
超大质量黑洞视界面附近的引力反而比小黑洞要小。头与脚受到的引力差值也很小。越小的黑洞越不安全。如果我们想进黑洞,一定要挑个大质量的黑洞。
双黑洞绕行合并会辐射出引力波,最后合并生成一个旋转黑洞。
史瓦西计算出了场方程的第一个精确解,描述一个不旋转也不变化的球体附近的时空形状。
史瓦西解里面有个奇点,爱因斯坦和爱丁顿都不认为太空里面真的会存在这样的天体。
白矮星是靠电子简并压力对抗自身引力的的平衡态。
中子星是靠中子简并压力对抗引力的平衡态。比较大的天体塌缩城中子星常常发生超新星爆炸。亮度可以超过整个星系。奥本海默计算出了奥本海默极限,但是受限于当时对强相互作用了解不多,他的计算是不准确的。现在一般认为奥本海默极限是在太阳质量的两三倍。
1.核弹与恒星塌缩的过程有相似之处,很多计算是通用的
2.惠勒、泽尔多维奇、夏玛三个团队是研究黑洞的主力军
3.不管任何形状的天体,在塌缩的时候都会形成完美的对称球形。最后只剩下角动量、电荷、质量是3个信息。惠勒称之为黑洞无毛。
4.旋转的克尔黑洞是赤道鼓起来的扁球体,会把周围时空扭成漩涡,视界面也会分裂成无限红移面和视界面。
5.无限红移面和视界面之间是能层,可以通过彭罗斯过程或者米斯那超辐射来提取黑洞的转动动能。
6.旋转黑洞即便不碰它,也会自发辐射。最后逐渐退化成不转的史瓦西黑洞。能层也就瘪下去了。
7.寻找黑洞最早是依靠X射线,后来发现星系核心都有超大黑洞存在。类星体也是黑洞搞的鬼。
8.韦伯是探测引力波的先驱,但是他的方法是不可能探测到引力波的。最后成功的是激光干涉仪LIGO
9.彭罗斯用拓扑学方法证明黑洞之中必定有奇点。苏联人痛快认错。而且用传统方法算出了更具体的答案。
10.穿越虫洞需要奇异物质,但是想要制造虫洞非常艰难,霍金认为时间是不能穿越的,时序不能错乱。