黑洞通俗易懂的解释,怎么简单的理解黑洞

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-05-21 15:07:57

下面是这篇文章将要讲述的三个知识点通俗解释:

黑洞无毛定理:任何天体在坍缩为黑洞后,它的基本性质只剩三个:质量、角动量以及电荷

霍金辐射:黑洞会不可避免的失去质量,如果得不到补充,黑洞将逐渐缩小直到完全蒸发消失

黑洞信息悖论:物体进入黑洞所携带的信息是否会随着黑洞蒸发而消失

黑洞通俗易懂的解释,怎么简单的理解黑洞(1)

黑洞模拟图

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在“恒星演化的两个重要极限”以及“从暗星到黑洞”这两篇文章中,我们对恒星坍缩以及史瓦西黑洞有了一定的了解,而且还知道了史瓦西黑洞实际上是最简单的一种黑洞(无自转、无电荷),此外还存在着三种不同的黑洞。它们分别是:克尔黑洞(自转、无电荷)、雷斯勒-诺德斯特洛姆黑洞(无自转、带电荷)、克尔—纽曼黑洞(自转、带电荷)

说到这,估计有读者就发现了,关于这四种黑洞的描述,似乎只有“是否自转”以及“有无电荷”,如果再加上“质量”这一必备要素,是不是黑洞的描述仅仅只需要三个要素:质量、电荷以及角动量呢?

黑洞通俗易懂的解释,怎么简单的理解黑洞(2)

奥卡姆剃刀为黑洞理发

没错,还真是这样。要知道完整精确的描述一个物体,不管这个物体是多么的普通、多么的不起眼,都是一项近乎不可能的事情,因为“完整”一词就代表着你得一个不落的包含物体里的每一个微观粒子,而“精确”一词代表着你得确定每一个微观粒子的运动状态甚至是它们的内部构造,所以说,真正意思上的完整和精确是几乎不可能实现的。

但这件近乎不可能的事却发生在了黑洞身上,因为从黑洞外部(视界外)描述一个黑洞,那太简单了,我们不要去精确考虑它的原先天体(即坍缩前的天体)的每项特征,比如磁场、形状、组成物质等等,我们只需要了解到刚才所讲的三样基本性质即可,因为那就是它的“全部家当”。

这就是黑洞无毛定理,实际上也有人叫它黑洞三毛定理,叫法什么的不必太过在意。虽然这几个词在某些语境下,似乎有点其它意味,不过事实证明,绝大多数人都是怀揣着对宇宙的好奇而欣然接受了这几个词语。

黑洞通俗易懂的解释,怎么简单的理解黑洞(3)

黑洞无毛

虽然黑洞无毛定理似乎告诉我们,人类能掌握的黑洞情况也就只能这么多了,毕竟你即便是进入了视界,看到了内部情况,但你也不能把信息发送出来。但凡事没有那么绝对,如果我把量子理论和热力学用到黑洞上,会发生什么样的反应呢?

下面要说的就是著名的霍金辐射了,虽然是以霍金冠名,但我们还是得从一位以色列物理学家雅各布·贝肯斯坦说起,当时他还是20出头的有志青年,并且师从著名物理学家约翰.惠勒。

黑洞通俗易懂的解释,怎么简单的理解黑洞(4)

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