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交通银行官网,郭麒麟,社会实践报告-2012新起点-从2012开始的一切新鲜事

2019年05月16日 10:10:08     作者:admin     分类:最近大事件     阅读次数:317    

有一天,爱德华先生在讲堂上说,帕克博士计算出当两个奇点满足挨近时,你就能安全通过。 这或许吗?


你的问题与虫洞有关:有没有或许存在一种时空,在这种时空中,你不只能够穿过看起来像黑洞的嗓子,并且还能够安全地穿过它?

虫洞,或许说穿越时空的“捷径”,开始被以为是爱因斯坦广义相对论的一些方程的解。不幸的是,第一个解诀计划是这样的,假如你企图通过其间一个,它会当即溃散和破坏你(也就是说,你的存在会阻挠虫洞解决计划的作业)。上世纪80年代中期,由于卡尔萨根写了一部小说(《联络》,或许你看过这部电影。)他需求一个能够安全游览的虫洞。



考虑到自己是位闻名的科学家,他不想只评论毫无意义的技能术语,所以他给他的朋友基普索恩打了个电话,索恩是加州理工学院的教授,也是广义相对论专家。索恩和他的搭档们现已找到了一些方程的解,这使得虫洞能够被安全通过。仅有的问题是它们有必要由所谓的“外来”物质构成,这种物质的总能量是负的。这并不像听起来那么荒谬,但这并非彻底不或许!趁便说一下,虫洞的一个扎手之处是,任何时候只需你的速度看起来比光还快,你就能够回到曩昔(这是爱因斯坦相对论的一个推论)。因而你要是有一个虫洞,你便能够穿越时空。这或许导致许多悖论:其间最常见的一个被称为"祖父悖论”。



在这个悖论中,咱们假定我是一位超卓的科学家,但却是一个真实的人渣。我发明晰一个时刻机器,我运用它是为了回到曩昔,在我祖父遇到我祖母之前杀死他。 由于他死了,他就不能生出我的父亲,也就不会有我的存在,这意味着我不或许缔造时刻机器去杀了我的祖父,由于能够遇到我的祖母和生育我的父亲,还有我,所以我能让时刻机器杀了他,所以...你懂的!像这样的悖论使一些人相信你不能在时刻里游览,所以你的速度不能超越光速,但这并不像看上去那么明晰。

我听人说过,当星际物质抵达或触摸黑洞的视界时,就会宣布光和辐射。这是什么意思?为什么会发作这种状况?此外,假如除了光以外,没有任何东西能以光速运动,黑洞怎么能把光吸入本身呢?

听起来你或许会对黑洞的一些工作感到困惑:它们实际上并未“喷出”辐射,由于没有任何东西能从黑洞中逃脱(无论怎么在合理的时刻内)。填塞的物质一般会在视界周围构成一个吸积盘,就像水沿着排水沟螺旋下降相同。当这种物质绕着圆盘旋转,挨近黑洞时,它会失掉能量,并将这种失掉的能量辐射出去。跟着或人挨近视界,辐射量会急剧添加,由于这是黑洞的重力势阱最陡的区域,所以物质下降得更快,因而丢失了更多的能量。



你是对的:由于特别的相对论效应,任何有质量的物体都不能以光速或超越光速运动。可是,假如黑洞进入事情视界,它依然能够“吸入”光。依据界说,视界是距中心奇点的间隔,关于一个给定质量的黑洞来说,它的逃逸速度有必要等于光速。因而,在那个间隔上,物体有必要以比c更快的速度运动才干脱离黑洞的重力。这是不或许的,由于光以c的最大速度运动,所以即便是光在这么近的间隔也会被拉进来。黑洞的逃逸速度是sqrt(2GM/c^2),其间G是牛顿引力常数,M是黑洞的质量。因而,跟着黑洞质量的添加,物体逃逸所需的速度也随之添加。

黑洞和白洞的差异是什么?

在评论白洞之前,咱们需求先考虑黑洞。咱们怎么知道黑洞的存在?有两种证明办法。首要,咱们有来自望远镜的确凿依据。望远镜现已被用来调查物体在轨道上宣布的光(咱们用望远镜无法看到)。与咱们所能看到的相似或更大质量的物体比较,这些暗重的物体好像十分小。这些又黑又大的物体很或许是黑洞。



其次,咱们有一个超卓的引力理论,通过了细致的查验,猜测了咱们必定会在国际中看到这样的物体。

那么白洞是从哪里来的呢?

咱们的引力理论(爱因斯坦的广义相对论)猜测黑洞是一组方程的解。爱因斯坦方程的解前面能够有一个“+”(正的或活跃的)或“-”(负的或消沉的)符号。咱们在数学中经常看到这种状况。y*y=9的解能够是y=+3或y=-3:

依据你在爱因斯坦方程中挑选的符号,你会得到一个黑洞,它通过吸收远处的物质而增加,或许你会得到相反的成果,一个“白洞”。它是一个时刻倒流的黑洞。一个白洞会是什么姿态? 好吧,假如你有一个摄像机记载一个黑洞吸收物质的进程,然后反过来播映,你会看到一个白色的洞。你会看到物质被白色的洞吐出,当它吐出物质时,洞的巨细会逐步减小。可是白洞是真的吗?



只是由于一个描绘国际的方程有一个“负”解和一个“正”解,并不意味着它是对事物的正确描绘。假如我通知你我的棒球票数的平方是9,这意味着我有三张票或许负三张。可是负三张棒球票是无意义的,没有这样的状况。动力学中有许多方程的比如,在时刻上有正解和负解,但只需一个能描绘实际国际,这是由于咱们只需环顾四周就能看到时刻朝一个方向移动。时刻好像永久不会倒转,不会重放一个小时或一天:

所以咱们以为爱因斯坦方程的白洞解是不适用于实际国际的解之一。就像负三张楼球票…这根本不会发作。

终究一点是调查,由于你能够得到全部你想要的美丽的方程,可是它们有必要与咱们看到的共同,不然它们就是没用的。现在的调查通知咱们,咱们是对的,咱们看到了许多关于黑洞的很棒的依据。但迄今为止,还没有一个是关于白洞的。

我知道黑洞有一个很大的引力场。假如它们穿过黑洞,全部都将消失。假如太阳穿过黑洞会发作什么?太阳也有一个很大的引力场,太阳会消失吗?

假如太阳穿过一个黑洞,它就会像其他任何东西相同消失在黑洞中。当任何东西(光,国际飞船,乃至太阳)离黑洞太近时,黑洞的引力是如此之强,以至于物体无法逃脱,即便它以光速运动!黑洞与黑洞之间的间隔称为视界,黑洞内部没有任何东西能够逃逸。

假如你驾驭一艘国际飞船挨近一个黑洞,只需你飞出视界,你就能够安全地在黑洞周围的轨道上运转。可是,假如你走得太近,通过视界,就没有办法逃脱了!相同,假如太阳离黑洞如此之近以至于在视界内,它将无法逃逸并且会消失。



假如咱们能够操控一个奇点,它的方位,巨细,和/或目的地,你以为咱们会用它做什么?

首要,要记住,大多数人以为存在一种方法的“国际检查”,这意味着一个人不能有一个“赤裸的”奇点。这意味着国际中一个真实的奇点周围会有一个视界,所以(1)你不能直接看到奇点,(2)事实上这是一个黑洞。

因而,假如一个人能够操控一个黑洞,那么一个建设性的用处将是发作很多的能量。气体从很远的当地螺旋进入黑洞, 在终究落入黑洞视界之前,一般会开释出其质量能量的10%左右。原因是气体被逼以十分快的速度移动,因而它会与本身发作冲突并升温,因而发作辐射。这大约是核聚变开释能量的10到20倍,适用于任何物质。也就是说,你能够幻想向黑洞扔废物(或许是有毒废物!)然后用这种方法发作的能量为人类文明供给能源动力。

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