第51章 恒星的时空扭曲
天上浮现了,这些文字和画面。
果然没有失言,他终于负责打造出了,令世界瞩目的世界最强大的机器――大型强子对撞机,为此他被外界称为“埃文斯原子能”。
当比我们的太阳更大的特定恒星,在生命最后阶段,发生爆炸时,自然界就会形成黑洞。
它们将大量物质,浓缩在非常小的空间内。
假设在大型强子对撞机内的质子相撞,产生粒子的过程中,形成了微小黑洞,每个质子,拥有的能量可跟一只飞行中的蚊子相当。
天文学上的黑洞,比大型强子对撞机能产生的任何东西的质量,更重。
据爱因斯坦的相对论,描述的重力性质,大型强子对撞机内,不可能产生,微小黑洞。
然而一些纯理论预言,大型强子对撞机,能产生这种粒子产品。
所有这些理论,都预测大型强子对撞机,产生的此类粒子,会立刻分解。
因此,它产生的黑洞,将没时间浓缩物质,产生肉眼,可见的结果。
实验室里的“人工黑洞”,目的当然,不是为了,将一个吞噬一切的“恶魔”装进口袋。
据程强介绍,存在于东南大学毫米波国家重点实验室的“人造黑洞”,实际上,是一个模拟装置,这种模拟装置,可以吸收微波频段的电磁波,在未来,它还可以吸收光。
但是除此之外,它并不能吸收任何实质的东西。
“它只吸收电磁波,不吸收(实体)物质。”
不过,制造“黑洞”的研究者却从来不想那么多,崔铁军和程强正在继续的,是如何把实验室里的装置变成样机,“实现工程化”。
面对关于“人造黑洞”的各式各样的议论,程强认为,“成果公布以后,被许多国际媒体转载和评论,确实也大大出乎我们意料。从我们个人角度而言,只觉得这是一个比较,有意义的工作。”
精灵曰:“中国。又是如何,了解这些事情?2009年10月,中国NJ市东南大学的科学家崔铁军和程强,将纳瑞马诺维和基尔迪谢维的理论,应用为实践,建造了,什么呢……”
天上浮现了,这些文字和画面。
建造了一个,微波频率的“人造黑洞”。
制造出“人造黑洞”的是中国东南大学的一个研究组,崔铁军教授和程强教授,是其中最主要的两位研究者。
该设备采用一种“超级材料”构造成60个同轴环,据悉,超级材料,曾被用于,制造隐身斗篷。
每个同轴环,是以不同结构的电路板形式形成,同轴环之间彼此相连接,因此其介电常数,非常平滑。
外部的40个同轴环构成外壳,内部的20个同轴环,构成吸收体。
当入射的电磁波,打击该设备时,电磁波将被诱导进入,内部的同轴环,然后被吸收。
在同轴环,将把吸收的光线,转变成为热量。
这是一个,不具有危险性的“黑洞”,不仅如此,这种装置还能,在未来用于,收集太阳能。
在这方面,“人造黑洞”将比世界上,任何一种,太阳能电池板都更高效。
一些物理爱好者,甚至为这种全新的装置,设计了一些新功能,比如将它装置在,航天器中的太阳帆上,或者用来吸收,空气中游散的电磁波——因为手机和无线网络的普及,这种看不见的电磁波据说侵害了,我们的健康,成为一种新的污染。
这个人造黑洞,以相同的方法捕获光波并不容易,可见光波长比微波辐射的数量级,要小许多。
这就要求,同轴环相应地需要建造得,更小一些。
中国科学家崔铁军表示,期望这个光学黑洞,能够在2009年底被广泛使用。
像这样的人造黑洞,可用于收集太阳能量,尤其是对于太阳反射镜,过于漫射,难以在太阳能电池上,聚集的太阳光线。
光学人造黑洞,则能够完全将这些光线吸收,并直接转化吸收,在同轴环上的太阳能电池。
如果这种设备,能够有效地工作,那么以后,将不再需要采用抛物线反射镜,收集太阳光线。
月净星,感到非常的愉快。
“那些老鼠,进化出来的人类。其实他们使用了,一种非常复杂的物资网,进行穿越时空。你们知道,那是一种,什么样的反应吗?那这反应,比电磁感应,要厉害的多。”很多菩萨,高兴地讲解到,这个重要的知识点。
佛道:“黑洞(天体名称)。这又是一种,什么样的因果报应?黑洞(Black hole)是现代广义相对论中,宇宙空间内,存在的一种,超高密度天体,由于类似热力学上,完全不反射光线的黑体,故名为黑洞。在地球上,也有这样的事情。于1969年,由美国物理学家约翰·阿提·惠勒命名。”
天上浮现了,这些文字和画面。
“黑洞,是时空曲率大到光都无法,从其视界逃脱的天体”。
黑洞,是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后,发生引力坍缩产生的。
黑洞的质量,极其巨大,而体积却十分微小,它产生的引力场,极为强劲,以至于任何物质和辐射,在进入到黑洞的一个事件视界(临界点)内,便再无力逃脱,甚至目前,已知的传播速度,最快的光(电磁波)也逃逸不出。
黑洞无法,直接观测,但可以借由间接方式,得知其存在与质量,并且观测到,它对其他事物的影响。
借由物体,被吸入之前的因高热,而放出紫外线和X射线的“边缘讯息”,可以获取,黑洞存在的讯息。
推测出黑洞的存在,也可借由间接观测,恒星或星际云气团,绕行轨迹,取得位置,以及质量。
天上浮现了,这些文字和画面。
科学家最新研究理论显示,当黑洞死亡时,可能会变成一个“白洞”,它并非像黑洞,吞噬邻近所有物质,而是喷射出之前,黑洞捕获的所有物质。
精灵曰:“中文名,黑洞;外文名Black hole;别称无底洞,空间断裂带;分类,宇宙天体;发现者卡尔·史瓦西(KarlSchwarzschild);发现时间1916年;质量,3.2倍太阳质量~10^10倍太阳质量;平均密度+∞;直径0;表面温度,T=hc^3/8πkGM;反照率0;视星等,无;绝对星等,无;自转周期,不可思议;轨道倾角134°;主要探索人,霍金、爱因斯坦、施瓦西。”
月净星,内心无比的感慨,这些事情。
佛道:“演化,过程。这又是一种,什么样的因果报应?黑洞就是中心的一个,密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小的奇点和周围一部分,空空如也的天区,这个天区范围之内,不可见。依据阿尔伯特-爱因斯坦的相对论,当一颗垂死恒星崩溃,它将聚集成一点,这里将成为黑洞,吞噬邻近宇宙,区域的所有光线和任何物质。黑洞的产生过程,类似于中子星的产生过程:某一个恒星,在准备灭亡,核心在自身重力的作用下,迅速地收缩,塌陷,发生强力爆炸。当核心中所有的物质,都变成中子时,收缩过程,立即停止,被压缩成,一个密实的星体,同时也压缩了,内部的空间和时间。但……在黑洞情况下,由于恒星核心的质量,大到使收缩过程,无休止地进行下去,中子本身,在挤压引力自身的吸引下,被碾为粉末,剩下来的是一个密度,高到难以想象的物质。由于高质量,而产生的力量,使得任何靠近它的物体,都会被它吸进去。黑洞开始,吞噬恒星的外壳,但黑洞并不能吞噬,如此多的物质,黑洞会释放,一部分物质,射出两道,纯能量——γ射线。也可以简单理解:通常恒星,最初只含氢元素,恒星内部的氢原子,时刻相互碰撞,发生聚变。由于恒星质量很大,聚变产生的能量,与恒星万有引力抗衡,以维持恒星,结构的稳定。由于聚变,氢原子内部结构,最终发生改变,破裂并组成新的元素——氦元素,接着,氦原子也参与聚变,改变结构,生成锂元素。如此类推,按照元素周期表的顺序,会依次有——铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成,直至铁元素生成,该恒星便会坍塌。这是由于,铁元素相当稳定,参与聚变时不释放能量,而铁元素,存在于恒星内部,导致恒星内部,不具有足够的能量,与质量巨大的恒星的万有引力抗衡,从而引发,恒星坍塌,最终形成——黑洞。”
天上浮现了,这些文字和画面。
说它“黑”,是因为,它的密度无穷大,从而产生的引力,使得它周围的光,都无法逃逸。
跟中子星一样,黑洞也是由质量大于,太阳质量好几倍,以上的恒星演化而来的。
当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了,中心的燃料(氢),由中心产生的能量,已经不多了。
这样,它再也没有,足够的力量来承担起,外壳巨大的重量。
所以,在外壳的重压之下,核心开始坍缩,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直到最后形成,体积接近无限小、密度几乎,无限大的星体。
而当它的半径,一旦收缩到一定程度(一定小于,史瓦西半径),质量导致的时空扭曲,就使得即使光,也无法——向外射出——“黑洞”就诞生了。
精灵曰:“吸积。这又是一种,什么样的因果报应?黑洞通常是因为它们,聚拢周围的气体,产生辐射而被发现的,这一过程被称为吸积。高温气体辐射热能的效率会严重影响,吸积流的几何与动力学特性。目前已观测到了,辐射效率较高的薄盘,以及辐射效率较低的厚盘。当吸积气体,接近中央黑洞时,它们产生的辐射,对黑洞的自转以及视界的存在,极为敏感。对吸积黑洞光度和光谱的分析为旋转黑洞和视界的存在,提供了强有力的证据。数值模拟,也显示吸积黑洞,经常出现,相对论喷流部分是由黑洞的自转,所驱动的。”
天上浮现了,这些文字和画面。
通常天体物理学家,会用“吸积”这个词来描述,物质向中央引力体或者是中央延展物质系统的流动。
吸积是天体物理中最普遍的过程之一,而且也正是因为吸积,才形成了我们,周围许多常见的结构。
在宇宙早期,当气体朝由暗物质,造成的引力势阱中心流动时,形成了星系。
即使到了今天,恒星依然是由气体云,在其自身引力作用下,坍缩碎裂,进而通过吸积周围气体而形成的。
行星(包括地球)也是在,新形成的恒星周围,通过气体和岩石的聚集而形成的。
当中央天体,是一个黑洞时,吸积就会展现出,它最为壮观的一面。
黑洞除了吸积物质之外,还通过霍金蒸发过程,向外辐射粒子。
“难道他们,真的使用了,黑洞的一种能量,进行穿越时空吗?所以那些……老手,不对,应该是老鼠。进化出来的人类,是掌握了,这种黑洞科技吗?”很多善男信女,仔细地说到,这个非常关键性的一点。
月净星,对于黑洞的知识,终于有所了解。
“想必一定是,这个原因吧。有可能……他们利用了,黑洞的引力子,进行穿越时空。”她心中,想的仔细,而又认真。
她也猜到了,时空穿越的一部分原理……
佛道:“蒸发。这又是一种,什么样的因果报应?由于黑洞的密度极大,根据公式,我们可以知道,密度=质量/体积,为了让黑洞密度无限大,那就说明,黑洞的体积要无限小,然后质量,要无限大,这样才能成为——黑洞。可是该如何利用,这种能量呢?你们知道,那些外星老鼠人,是怎么办到的吗……”
天上浮现了,这些文字和画面。
黑洞是由一些恒星“灭亡”后所形成的死星,它的质量极大,体积极小。
但黑洞,也有灭亡的那天,按照霍金的理论,在量子物理中,有一种名为“隧道效应”的现象,即一个粒子的场强分布,虽然尽可能让能量低的地方较强,但即使在能量相当高的地方,场强仍会有分布,对于黑洞的边界来说,这就是一堵,能量相当高的势垒,但是粒子,仍有可能出去。
霍金还证明,每个黑洞,都有一定的温度,而且温度的高低与黑洞的质量,成反比例。
也就是说,大黑洞温度低,蒸发也微弱;小黑洞的温度高,蒸发也强烈,类似——剧烈的爆发。
相当于一个,太阳质量的黑洞,大约要1x10^66年才能,蒸发殆尽;相当于一颗,小行星质量的黑洞,会在1x10^-21秒内,蒸发得干干净净。
“所以那些,老手净化……出来的人……不对,应该是那些老鼠进化出来的人类。那一定是,找到了,这些方法。可以从蒸发的黑洞里面,获取这些粒子,然后实现了时空穿越。”很多宇宙的人类,好奇地说道……
精灵曰:“毁灭。这又是一种,什么样的因果报应?黑洞会发出耀眼的光芒,体积会缩小,甚至会爆炸。在地球上都有,这些语言知识。当英国物理学家史蒂芬·霍金于1974年做此预言时,整个科学界为之震动。霍金的理论,是受灵感支配的思维的飞跃,他结合了广义相对论和量子理论,他发现黑洞周围的引力场,释放出能量,同时消耗,黑洞的能量和质量。假设一对粒子,会在任何时刻、任何地点被创生,被创生的粒子,就是正粒子与反粒子,而如果这一创生过程发生在黑洞附近的话,就会有两种情况发生:两粒子湮灭、一个粒子被吸入黑洞。”
天上浮现了,这些文字和画面。
“一个粒子,被吸入黑洞”这一情况:在黑洞附近,创生的一对粒子,其中一个反粒子,会被吸入黑洞,而正粒子会逃逸,由于能量不能凭空创生,我们设反粒子携带负能量,正粒子携带正能量,而反粒子的所有运动过程,可以视为是一个正粒子的为之相反的运动过程,如一个反粒子,被吸入黑洞,可视为一个正粒子,从黑洞逃逸。
这一情况,就是一个,携带着从黑洞里来的正能量的粒子逃逸了,即黑洞的总能量少了,而爱因斯坦的公式E=mc^2表明,能量的损失,会导致质量的损失。
当黑洞的质量,越来越小时,它的温度,会越来越高。
这样,当黑洞损失质量时,它的温度和发射率增加,因而它的质量,损失得更快。
这种“霍金辐射”对大多数黑洞来说,可以忽略不计,因为大黑洞辐射的比较慢,而小黑洞则以极高的速度,辐射能量,直到黑洞的爆炸。
月净星,确实被这些美好的现象给吸引呢。
佛,制造宇宙所有的形式,道:“表现形式。这又是一种,什么样的因果报应?恒星的时空扭曲,改变了光线的路径,使之和原先没有恒星情况下的路径,不一样。那么你们又可以明白,多少的宇宙规模?”
“光在恒星表面附近稍微向内偏折,在日食时观察远处恒星发出的光线,可以看到这种偏折现象。”月净华星,高兴的回答道。
“当该恒星向内坍塌时,其质量导致的时空扭曲变得很强,光线向内偏折得也更强,从而使得光线从恒星逃逸变得更为困难。”华月净星,无比高兴的说道。
“对于在远处的观察者而言,光线变得更黯淡更红。最后,当这恒星收缩到某一临界半径(史瓦西半径)时,其质量导致时空扭曲变得如此之强,使得光向内偏折得也如此之强,以至于光线再也逃逸不出去。”月华净星,看着宇宙各种各样的画面,说道。
“这样,如果光都逃逸不出来,其他东西更不可能逃逸,都会被拉回去。也就是说,存在一个事件的集合或时空区域,光或任何东西都不可能,从该区域逃逸而到达远处的观察者,这样的区域称作黑洞。”月净星华,看下宇宙各个角落,说道……
“将其边界称作事件视界,它和刚好不能从黑洞逃逸的光线的轨迹相重合。”
“与别的天体相比,黑洞十分特殊。人们无法直接观察到它,科学家也只能对它内部结构提出各种猜想。”
“而使得黑洞把自己隐藏起来的的原因,即是弯曲的时空。根据广义相对论,时空会在引力场作用下弯曲。”
“这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短光程传播,但相对而言它已弯曲。在经过大密度的天体时,时空会弯曲,光也就偏离了原来的方向。”
“在地球上,由于引力场作用很小,时空的扭曲是微乎其微的。而在黑洞周围,时空的这种变形非常大。”
“这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中,绕过黑洞而到达地球。”
“观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,这就是黑洞的隐身术。更有趣的是,有些恒星,不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球,它朝其它方向发射的光,也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。”
“那么你们又可以知道,多少的这种科技?你们可以从黑洞的内部,获取多少的知识和能量呢?”
“想必你们,一定有所了解。关于,黑洞的所有现象。那些老鼠进化出来的人类,是如何获取黑洞的粒子……”
……
很多宇宙的菩萨,同时说到这些事情,纵深星界,一切众生。
认真的听着。
“那么,我们应该……正确的认识,这些树坡世界——这个世界包含无数个,平行宇宙。相当于我们宇宙的收破世界,都包含无数个平行宇宙。”很多宇宙的众生,说道。
“也就是说,这些世界,它本身就是虚妄的。他们这些,所有的众生。不过只是由11维空间的因果学院,所投影出来的。难道,是这个意思吗?”月净星华,极为疑惑地说道……
“或者说,这只是一种悬星理论,那么或者是一种,因果的选址理论,或者又是一种,宇宙琴弦理论……”月华净星,立刻说道。