霍金辐射(霍金辐射的定义及相关内容)
霍金辐射的定义及相关内容
相反,它们会轻微地发出“霍金辐射”之光。(该辐射包括)有光子、中子和少量的各种有质量的粒子。这从未被观测到过。因为我们有证据认为是黑洞的天体都被大量正坠入其中的热气团所包围。这些热气的辐射会完全淹没这种微弱的(辐射)效应。霍金辐射包括光子、中子和少量的各种有质量的粒子。这从未被观测到过,因为有证据认为是黑洞的天体都被大量正坠入其中的热气团所包围。这些热气的辐射会完全淹没这种微弱的辐射效应。如果一个黑洞的质量是一个M。霍金预言它将只能发出60毫微开尔文的“体温”。所以只有很小的黑洞的辐射才会比较显著。霍金辐射:微观宇宙的奇迹在物理学的无尽宇宙中,黑洞的存在挑战着我们的理解。它以一种独特的方式,通过量子力学的神奇力量,揭示了虚粒子对如何在引力场中实化,形成了著名的霍金辐射。霍金辐射的计算公式,是理论物理的瑰宝,它揭示了黑洞与量子世界间的微妙联系。一般情况下,静态或稳态的未来视界时空都具有这种辐射,黑洞也因此有了温度,如同一个不断蒸发的宇宙微粒。进一步的估算显示,即使是微小的黑洞,其放能率和寿命也并非微不足道。
霍金辐射的产生
霍金提出的霍金辐射原理是:在“真空”的宇宙中,根据海森堡测不准原理,会在瞬间凭空产生一对正反虚粒子,然后瞬间消失,以符合能量守恒定律,在黑洞视界之外也不例外。霍金辐射是以量子效应理论推测出的一种由黑洞散发出来的热辐射。此理论在1974年由物理学家史蒂芬·霍金提出。有了霍金辐射的理论就能说明如何降低黑洞的质量而导致黑洞蒸散的现象。而因为霍金辐射能够让黑洞失去质量,当黑洞损失的质量比增加的质量多的时候就会造成缩小,最终消失。这样的观点统治了学界几十年,直到宇宙之王——霍金的霍金辐射理论问世。大家都知道霍金是继爱因斯坦后最伟大的物理学家之他出生于英国牛津,是英国剑桥大学的著名物理学家。不幸的是,霍金在21岁时患上了肌肉萎缩性侧索硬化症,俗称渐冻症。他全身瘫痪,不能言语。但事实上,霍金辐射产生的环境是黑洞,一般情况下黑洞属于宏观物体,对于一个由自然演化的大质量恒星坍缩而成的黑洞,它最小的视界半径大约在10km左右。因此,这种情况下是广义相对论主宰的范围内,而弯曲时空量子场论正是研究在这样的极度弯曲的时空下的量子效应。
霍金辐射原理是怎样的?
霍金辐射1975年霍金(Hawking)发表了一个令人震惊的结论:如果将量子理论加入进来,黑洞好象不是十分黑!相反,它们会轻微地发出“霍金辐射”之光。(该辐射包括)有光子、中子和少量的各种有质量的粒子。这从未被观测到过。因为我们有证据认为是黑洞的天体都被大量正坠入其中的热气团所包围。霍金辐射的原理:在量子力学中,由于时间和能量的不确定性原理,会导致真空在微观尺度出现量子涨落,生成虚粒子;如果这一现象发生在黑洞视界处,就会产生实粒子脱离黑洞的情况,在外界看来,就是黑洞向外辐射了能量。1974年,霍金提出了著名的霍金辐射理论。该理论认为,黑洞并不是阴暗、冰冷的。相反,它在不断地向外界辐射热量。更重要的是,它指出“有东西可以从黑洞出来”。在真空中会凭空出现许多粒子与反粒子对,它们在极短的时间相互湮灭。这对于宏观的我们来说,没有丝毫影响。在外界看就像黑洞发射粒子一样。这个猜想中的辐射被命名为“霍金辐射”。由于它是向外带去能量,所以它是吸收了一部分黑洞的能量,黑洞的质量也会渐渐变小,消失;它也向外带去信息,所以不违反信息定律(该理论已由实验证实)。
霍金发现了什么
霍金发现了在广义相对论的框架下奇点是相当广泛存在的,黑洞在量子力学的背景下是会辐射的——霍金辐射,发现了黑洞的蒸发性,推论出黑洞大爆炸,相对论下宇宙的存在是不能解释的。建立了非常美的科学的宇宙模型,虚时间假说、宇宙监督假说,享有宇宙之王的美誉。发现霍金辐射霍金辐射是以量子效应理论推测出的一种由黑洞散发出来的热辐射。此理论在1974年由物理学家史蒂芬·霍金提出。有了霍金辐射的理论就能说明如何降低黑洞的质量而导致黑洞蒸散的现象。而因为霍金辐射能够让黑洞失去质量,当黑洞损失的质量比增加的质量多的时候就会造成缩小,最终消失。同样的,在2017年霍金先生也预言说在2600年左右,地球的能源将被耗尽,而大量能源燃烧后产生的废物,不仅会产生污染,也会导致全球气温不断升高,最终导致地球不再是宜居的家园。人类要另找出路。那么为什么他会有这样的预言?在笔者看来,这很好理解。其实霍金出生于一个基督教家庭,他的父亲,母亲都是忠实的天主教信徒,唯独到了霍金这,他却接二连三的否定“上帝”,背后的原因令人深思。
霍金辐射为什么会让黑洞质量减少
不论是正物质,还是反物质,它们的质量都是正的。所当真空中因为量子涨落而突然出现一对虚粒子,并且其中的任何一个落入黑洞的事件视界时,孤苦伶仃被留在外面的另外一个粒子,就必然会带走一部分正质量。对于外界而言,这就相当于黑洞里辐射出去了一个携带正质量的粒子,相当于黑洞蒸发了一部分正质量。由于它是向外带去能量,所以它是吸收了一部分黑洞的能量,黑洞的质量也会渐渐变小、消失;它也向外带去信息,所以不违反信息定律。霍金辐射包括光子、中子和少量的各种有质量的粒子。这从未被观测到过,因为有证据认为是黑洞的天体都被大量正坠入其中的热气团所包围。霍金辐射会导致黑洞丢失质量,如果黑洞没有质量补充,其质量加速丢失,最后湮灭殆尽。一个太阳质量的黑洞仅有60纳开的温度(远低于其吸收的微波背景辐射,而一个月亮质量的黑洞(直径133微米)的温度则有7开。所以,质量越小,霍金辐射带来的质量衰减速率越大。在相对论中,能量和质量是统一的,所以黑洞会因为霍金辐射损失质量,这一理论也叫做“黑洞蒸发理论”。霍金老爷子经过计算发现,对于史瓦西黑洞,黑洞的辐射温度和黑洞质量呈反相关,也就是说黑洞质量越大辐射温度越高,黑洞质量越小辐射温度越低。
霍金辐射的研究
第四章旨在发展和完善Parikh-Wilczek量子隧穿方法:E.C.Vagenas利用Parikh-Wilczek量子隧穿模型研究了三维旋转BTZ黑洞的霍金辐射,并指出自引力相互作用会修改该黑洞Bekenstein-Hawking熵表达式。霍金的分析迅速成为第一个令人信服的量子引力理论,尽管目前尚未实际观察到霍金辐射的存在。在2008年6月NASA发射了GLAST卫星,它可以寻找蒸发的黑洞中γ射线的闪光。而在额外维度理论,高能粒子对撞也有可能创造出会自我消失的微黑洞。霍金黑洞是由物质坍缩而成的天体,它的引力极强,连光都无法逃脱。根据霍金黑洞理论,黑洞并非完全黑暗,而是会发出微弱的辐射,这就是著名的“霍金辐射”。这一理论的提出,彻底颠覆了人们对黑洞的认知,也为我们研究宇宙提供了新的窗口。或者只是外界扰动而产生的。在124天的连续实验中,研究人员重复实验97000次,他们检测到霍金辐射的多个实例,并发现它与霍金对辐射的可能行为的预测相吻合。虽然这并不能证明霍金辐射在真实的黑洞中也是真实存在的,但霍金的数学方法在声波黑洞模拟中起作用,这一事实有力地暗示了霍金辐射的可能性。
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