1、黑洞簡介,高一八班 盧瀚軒,一、科學家的預言,二、觀測與發(fā)現(xiàn),三、黑洞的類型,四、白洞、蟲洞與時空旅行,目 錄,拉普拉斯預言的黑洞,宇宙中存在著奇異暗星,一、科學家的預言,米切爾預言的黑洞,依據(jù)：圍繞星體運動物體的向心力和引力公式推算,拉普拉斯和米切爾還猜想到這類巨大的暗天體可能像恒星一樣眾多,1783年，他在英國皇家學會會議上發(fā)布：,史瓦西預言的黑洞,史瓦西預言的黑洞,天體半徑達到左式范圍時光線也無法逃脫,令v=c，該式就變?yōu)槔绽构?美國物理學家惠勒（J.A.Wheeler）將這類天體命名為“黑洞”（Black Holes）,史瓦西預言的黑洞,質(zhì) 量 不 變,太陽,壓縮,到半徑3km時

2、,地球,到半徑3mm時,黑洞,表一 主序星、白矮星、中子星、黑洞時的尺度與密度,二、觀測與發(fā)現(xiàn),1黑洞無毛定理,惠勒將黑洞的這種特征稱為“黑洞無毛”（也可以說只有M,Q,J三根毛），后來被人們稱為“黑洞無毛定理”。,核心噴流現(xiàn)象,黑洞的觀測與發(fā)現(xiàn),2.探測方法與手段: 間接推測,引力透鏡現(xiàn)象,M87及其噴流的X射線照片,異常X射線源及射線源,黑洞的觀測與發(fā)現(xiàn),1976年11月美國發(fā)射的“高能天文臺一2”號衛(wèi)星，已經(jīng)拍攝到這顆黑洞的照片。這是第一個可能的黑洞。,（1）天鵝座X-1號的雙星系統(tǒng),黑洞的觀測與發(fā)現(xiàn),強X射線源LMCX3中含有一顆質(zhì)量大約為10個太陽質(zhì)量的黑洞。,（2）LMCX-3雙星

3、中的暗星,銀河系附近的“大麥哲倫星云”發(fā)現(xiàn)的第二可能的黑洞,黑洞的觀測與發(fā)現(xiàn),（3）麒麟座X射線新星A062000,三、黑洞的類型,黑洞的類型,1961年，新西蘭物理學家克爾,黑洞的類型,在克爾黑洞模型之前的1916年和1918年，雷斯勒和諾斯特朗姆從愛因斯坦場方程先后得出了帶電質(zhì)量產(chǎn)生引力場的精確解，提出了雷斯勒諾斯特朗姆黑洞模型。,黑洞的類型,視頻：星體周圍彎曲的空間,黑洞、白洞、蟲洞與時空旅行,20世紀60年代初，前蘇聯(lián)的諾維可夫和以色列的尼曼等人又根據(jù)愛因斯坦場方程的史瓦西解提出了白洞的模型。黑洞是宇宙中吞食物質(zhì)和光的“陷阱”，是最“自私”的怪物；白洞卻是宇宙中最“慷慨”的天體，各類高

4、能物質(zhì)乃至光線從這個源涌向宇宙，包括外來的物質(zhì)和能量它也一概加以排斥。,黑洞、白洞、蟲洞與時空旅行,如果恒星形成了黑洞，那么時空在史瓦西半徑即視界的地方與原來的時空垂直。在不平坦的宇宙時空中，這種結(jié)構(gòu)就意味著黑洞視界內(nèi)的部分會與宇宙的另一個部分相結(jié)合，然后在那里產(chǎn)生一個洞。這個洞可以是黑洞，也可以是白洞。而這個彎曲的視界，就叫做史瓦西喉，它就是一種特定的蟲洞。,蟲洞概念的出現(xiàn)，幾乎與黑洞同時。,電腦繪制的蟲洞,黑洞、白洞、蟲洞與時空旅行,蟲洞就是源于宇宙泡之間的隧道，并且可能不止一條，有的并不通向另外的宇宙泡，而只連同自身的兩部分，就像“手柄”。蟲洞的端口就是黑洞和白洞，就是源和匯。在這里，蟲洞成為一個連接黑、白二洞的，物質(zhì)在黑洞的奇點處被瓦解為基本粒子，然后通過愛因斯坦羅森橋被傳送到白洞輻射出去。,蟲洞與黑洞、白洞的接口是一個時空管道和兩個時空閉合區(qū)的連接，蟲洞的時空曲率并不是無限大，因而我們可以安全地通過蟲洞，而不被巨大的引力摧毀。,黑洞、白洞、蟲洞與