黑洞的观测证据
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摘要: 黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的产物,也是宇宙中真实存在的最神秘和最具魅力的天体之一。1915年11月,爱因斯坦发表广义相对论。仅过了一个月,德国科学家史瓦西就给出了静态、球对称情况下爱因斯坦场方程的解。这个解有一个极为特殊之处,就是在中心某个半径(后被称为史瓦西半径)内的任何信息都无法被外面的观测者探测到,这一视界半径的大小与中心质量成正比。1939年9月,美国物理学家奥本海默等从爱因斯坦广义相对论得出大质量恒星在引力作用下会持续收缩,形成具有强引力的物体,连光都不会从中逃脱。后来,美国物理学家惠勒把这种连光线都不能从中逃脱的物体称为“黑洞(black hole)”。1963年,新西兰数学家克尔得到了旋转黑洞的数学解,黑洞的视界半径除依赖于质量外,其实还依赖于它旋转的快慢,快速旋转的黑洞其视界半径更小。用于描述黑洞的参数除了质量和自旋外,还有电荷。后来英国科学家彭罗斯和霍金的研究认为任何坍陷成黑洞的物体都会形成一个奇点,在这个奇点上,传统的物理定律失效。霍金还提出了黑洞的蒸发理论,黑洞能量的损失率与其质量的平方成反比。
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