高一黑洞研究報(bào)告

關(guān)于黑洞的研究報(bào)告黑洞的定義黑洞的定義是逃脫的速度，必須達(dá)到逃脫引力施加在物體上。例如，地球的逃逸速度等于11公里/秒。任何想逃離地球引力的物體都必須走至少11公里/秒，不管是什么——火箭船或棒球。物體的逃逸速度取決于物體的體積，也就是物體的質(zhì)量與半徑的比值。黑洞是一個(gè)如此緊湊的物體，在一定距離內(nèi)，即使光的速度也不足以逃脫。黑洞的產(chǎn)生一種常見的黑洞是由一些垂死的恒星產(chǎn)生的類型。一顆質(zhì)量大于太陽質(zhì)量20倍的恒星在其生命結(jié)束時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)黑洞。在恒星的正常生命中，重力拉和壓力推之間存在著不斷的拉鋸戰(zhàn)。核反應(yīng)在恒星的核心產(chǎn)生足夠的能量向外推動(dòng)。對(duì)于大多數(shù)恒星的生命來說，重力和壓力是相互平衡的，所以恒星是穩(wěn)定的。然而，當(dāng)恒星耗盡核燃料時(shí)，重力占據(jù)上風(fēng)，核心物質(zhì)被進(jìn)一步壓縮。恒星的質(zhì)量越大，壓縮物質(zhì)的引力越大，在它自身的重量下收縮。對(duì)于小恒星，當(dāng)核燃料耗盡，沒有更多的核反應(yīng)來對(duì)抗重力時(shí)，恒星內(nèi)部電子之間的排斥力最終會(huì)產(chǎn)生足夠的壓力阻止進(jìn)一步的引力坍縮。然后星星平靜地死去。這種類型的恒星被稱為“白矮星”，當(dāng)一個(gè)非常大的恒星耗盡其核燃料時(shí)，它會(huì)爆炸成超新星。恒星的外部部分猛烈地發(fā)射到太空中，而核心在其自身重量下完全崩潰。要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)巨大的核心，一個(gè)祖先（祖先）的恒星至少要比太陽大20倍。如果核是非常大的（大約2.5倍的質(zhì)量比太陽），沒有已知的排斥力內(nèi)的恒星可以推回足夠硬，以防止重力徹底崩潰的核心變成黑洞。然后核心壓縮成一個(gè)數(shù)學(xué)點(diǎn)，幾乎是零體積，在那里被稱為無限密度。這被稱為奇點(diǎn)。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，逃逸需要的速度大于光的速度。沒有物體能達(dá)到光的速度。黑洞的逃逸速度等于光的速度稱為視界。任何東西，包括光，穿過黑洞的視界永遠(yuǎn)被困住。光也會(huì)被黑洞所吸引牛頓認(rèn)為只有質(zhì)量的物體才能產(chǎn)生引力。應(yīng)用牛頓的引力理論，可以得出結(jié)論，因?yàn)楣鉀]有質(zhì)量，重力的影響不會(huì)影響它。愛因斯坦發(fā)現(xiàn)情況比那要復(fù)雜一點(diǎn)。首先，他發(fā)現(xiàn)重力是由彎曲的時(shí)空。愛因斯坦理論認(rèn)為物體的質(zhì)量和半徑（它的緊湊性）實(shí)際上是時(shí)空的曲線。質(zhì)量與空間聯(lián)系在一起，物理學(xué)家今天仍然不完全理解。然而，我們知道物體的引力越強(qiáng)，物體周圍的空間就越彎曲。換句話說，如果暴露在一個(gè)強(qiáng)大的引力場中，直線不再是直線的，而是彎曲的。因?yàn)楣馔ǔＴ谥本€路徑上傳播，所以如果光線穿過一個(gè)強(qiáng)大的引力場，它就會(huì)沿著一條彎曲的路徑行進(jìn)。這就是所謂的“彎曲空間”，這就是為什么光被困在黑洞中的原因。在1920的ArthurEddington爵士證明愛因斯坦的理論，當(dāng)他觀察星光曲線時(shí)，它接近太陽。這是愛因斯坦關(guān)于廣義相對(duì)論的首次成功預(yù)言。描繪重力的這種效果的一種方法是想象一塊橡皮布伸出。想象一下，你把一個(gè)沉重的球在中心的表。球的重量會(huì)使靠近它的板的表面彎曲。這是一個(gè)二維的圖片重力對(duì)空間的三個(gè)維度?，F(xiàn)在拿一塊小大理石，把它從橡膠板的一邊滾到另一邊。