天文学概论论文--解读黑洞

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1、课程结课论文解读黑洞课程名称：天文学概论姓名：李春娜学号：12053207学院：信息与控制工程学院专业班级：电气工程及其自动化1202班指导教师：马素丽日期：2014年4月21日解读黑洞李春娜电气工程及其自动化1202班12053207摘要：黑洞是根据广义相对论所预言、在宇宙空间中存在的一种质量相当大的天体和星体（非一个“洞”）。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽后，发生引力坍缩而形成。黑洞的质量是如此之大，它产生的引力场是如此之强，以至于任何物质和辐射都无法逃逸，就连传播速度最快的光（电磁波）也逃逸不出来。由于类似热力学上完全不反射光线的黑体，故名黑洞。在黑洞的

2、周围，是一个无法侦测的事件视界，标志着无法返回的临界点。Abstract:TheBlackHoleisbasedongeneralrelativitypredictsthatamassintheuniverseexistsinalargecelestialbodiesandplanets(non-a"hole").Blackholeisbigenoughstarqualityinthefusionreactionrunsoutoffuel,andtheformationgravitationalcollapseoccurs.Massoftheblackholeissolarg

3、e,itproducesagravitationalfieldissostrongthatanymatterandradiationcannotescape,eventhefastestspreadinglight(electromagneticwaves)cannotescapeit.Forsimilarthermodynamictotallyreflectedlightblackbody,hencethenameblackhole.Aroundtheblackhole,isunabletodetectaneventhorizon,markingthecriticalpoi

4、ntcannotbereturned.关键词：黑洞、存在、形成、性质、举例、收获1什么是黑洞“黑洞”是根据广义相对论预言存在的天体，它凭着自身的引力把空间中的切“禁闭”起来。黑洞的大小若用质量相比较的话，那么具有太阳质量的黑洞，半径只有3公里。黑洞把一切物质吸入，连光都不可能逸出。按照近代物理学的观点，“黑洞”是由超中子星临界质量的重级恒星发生引力塌缩而形成。在渐近平坦的时空间中，其引力场强到能“吞食掉”任何物质（连光和电磁波也无法逃脱），故而这样的时空域被形象的称为“黑洞”。2黑洞是否存在据《自然》1月24日报道，霍金发表论文，质疑黑洞的存在。如果霍金的理论正确，黑洞核心的

5、奇点根本就不存在，甚至不排除“一切事物原则上能逃离黑洞”这种极端局面的可能性。霍金说：“在经典理论中，黑洞不会放过任何东西;但量子理论允许能量和信息逃离黑洞。”他同时表示，科学家需要结合重力和其他自然力构建新的理论才能明确解释整个过程。霍金认为，受到黑洞引力的影响，能量和物质先是靠近——但不会到达——黑洞中心，最终还会被释放出去。不过，它们的信息在黑洞中不会毁灭，但是被完全打乱，逃离之后面目全非，几乎无法还原。霍金1月22日就在网上发表题为《黑洞的信息保存和天气预报》的论文，写道：“从光也无法从中逃脱的角度来看，没有视界就意味着没有黑洞。”实际上，霍金2013年8月曾在学术会

6、议上谈到过类似想法，以此为基础撰写论文。3黑洞的形成通常恒星的最初只含氢元素，恒星内部的氢原子时刻相互碰撞，发生裂变、聚变。由于恒星质量很大，裂变与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。由于裂变与聚变，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，氦原子也参与裂变与聚变，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不能参与裂变或聚变，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

7、塌，最终形成黑洞。 4黑洞的三个性质（1）黑洞的磁场和引力很强，连光也逃不了，它不断吞噬大量的星际物质，一些物质在它周围运行，轨迹会发生变化，形成圆形的气体尘埃环。 （2）它有很大的能量，可以发出很强的各类辐射电磁波。 （3）由于它极大的引力作用，光线在它附近也会发生弯曲变化。5宇宙中著名的黑洞（1）宇宙中质量最大的黑洞,如下左图科学家发现的最大质量黑洞位于NGC 3842星系中，距离我们大约3.2亿光年，质量达到97亿倍太阳质量，另外一个位于NGC 4889中的黑洞质量可能更大。（2）宇宙中质量最小的